universidad de cuenca facultad de ciencias...

UNIVERSIDAD DE CUENCA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

¨ESTUDIO DEL PROCESO DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

INDUSTRIALES PROVENIENTES DE EMPRESAS MINERAS.¨

TESIS DE GRADO

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:

INGENIERO AMBIENTAL

AUTOR:

Egdo. Juan Patricio Pesántez Vallejo

DIRECTORA:

Ing. Silvia Alexandra Peña González MSc

COORDINADOR:

Ing. Jorge Alejandro García Zumalacarregui MSc

Cuenca - Ecuador

2014


Juan Patricio Pesántez Vallejo 2

RESUMEN

Esta tesis ha sido realizada con la finalidad de estudiar un sistema de

reducción de contaminantes de aguas residuales de procesos de cianuración

de empresas mineras, brindando conocimientos reales sobre las

posibilidades de aplicación de este tipo de tratamiento a sus efluentes. Para

este fin se extrajo agua de una piscina de disposición de aguas residuales

de una empresa minera hacia una planta piloto que ha sido construida para

su estudio. El sistema que se implementó mediante un sistema de

humedales naturales de flujo sub-superficial horizontal, discontinuo,

mediante la especie Thypa Latifolia, en el cual se realizó muestreo a la

entrada y salida para analizar porcentajes de reducción de metales y otros

parámetros contaminantes presentes en estas aguas. Con el desarrollo del

trabajo se dio cumplimiento a los objetivos de este trabajo evidenciando

parámetros de reducción de los diferentes parámetros estudiados entre

ellos: sólidos disueltos de 18.81%, sólidos suspendidos 62.48%, sólidos

totales 32.89%, cianuro 29.17%, sulfuro 37.47%, cobre 32.79% y arsénico

11.17%. También se analizó la capacidad neutralizante del sistema logrando

en todos los casos de estudio una reducción del pH a valores muy cercanos

a 7 unidades.

Palabras clave: humedal construido, tratamiento de aguas residuales,

cianuro, minería de oro.



ABSTRACT

This thesis has been performed in order to study a system to reduce

wastewater pollutants from the processes of cyanidation in mining

companies, which would provide insight knowledge of the possibilities of the

use of this type of effluent treatment. For this purpose of this study, a water

sample from wastewater disposal of a mining company was drawn into a pilot

plant, which was built for the study. The process was implemented through a

system of natural wetlands of horizontal subsurface flow, batch, sort through

Thypa Latifolia, in which the sampling was performed at beginning and at the

end in order to analyze the percentage reduction in metals and other

pollutants parameters in these waters. Through the development of the

study, the objectives to show the reduction of the pollutants was achieved

which was shown in the reduction factors of the different parameters studied

including: 18.81% dissolved solids, 62.48% suspended solids, 32.89% total

solids, 29.17% cyanide, 37.47% sulfur, 32.79% copper and 11.17% arsenic.

Moreover, it was also analyze the neutralizing capacity, achieving a reduction

of pH to very near 7 units values system in all the cases.

Keywords: constructed wetland, wastewater treatment, cyanide, gold

mining.



CONTENIDO

RESUMEN ...................................................................................................... 2

ABSTRACT ..................................................................................................... 3

CONTENIDO .................................................................................................. 4

ÍNDICE DE FOTOS ........................................................................................ 8

ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................... 9

ÍNDICE DE GRÁFICOS ................................................................................ 10

CLÁUSULA DE DERECHOS DE AUTOR .................................................... 12

CLÁUSULA DE PROPIEDAD INTELECTUAL .............................................. 13

DEDICATORIA ............................................................................................. 14

AGRADECIMIENTOS ................................................................................... 15

CAPITULO I. ................................................................................................. 16

1. INTRODUCCION Y OBJETIVOS ........................................................... 16

1.1. Antecedentes ................................................................................... 16

1.2. Identificación del problema .............................................................. 18

1.3. Justificación ..................................................................................... 19

1.4. Objetivos .......................................................................................... 20

1.4.1. Objetivo general ....................................................................... 20

1.4.2. Objetivos específicos ............................................................... 20

1.5. Hipótesis .......................................................................................... 20

CAPITULO II ................................................................................................. 21

2. RESEÑA BIBLIOGRÁFICA .................................................................... 21

2.1. Contaminación. Tipos y Efectos de la Contaminación en las Aguas21

2.1.1. Origen de la Contaminación ..................................................... 21

2.1.2. Tipos de Contaminación del Agua............................................ 22

2.1.3. Efectos de la Contaminación .................................................... 22



2.2. Elementos contaminantes de aguas residuales industriales de

minería ....................................................................................................... 23

2.2.1. Cianuro ..................................................................................... 23

2.2.2. Azufre (Sulfuros) ...................................................................... 23

2.2.3. Arsénico ................................................................................... 24

2.2.4. Cobre ....................................................................................... 24

2.3. Toxicidad de metales pesados ........................................................ 25

2.4. Tratamientos Naturales de Aguas Residuales; Tratamiento

Secundario y Terciario. Conocimientos Generales .................................... 26

2.4.1. Tratamiento Secundario ........................................................... 27

2.4.2. Tratamiento terciario ................................................................ 28

2.5. Generalidades de los Humedales .................................................... 28

2.5.1. ¿Por qué los humedales? ........................................................ 29

2.5.2. Plantas Acuáticas Emergentes ................................................ 32

2.5.3. Tipos o regímenes de Flujo Imperante en los Humedales ....... 34

2.6. Tiempo de Retención ....................................................................... 36

2.7. Remoción de metales pesados mediante sistemas naturales ......... 36

2.7.1. Tipos de proceso llevados a cabo en las plantas por zonas

(Frers, 2008): ......................................................................................... 37

2.7.2. Procesos de remoción físicos .................................................. 38

2.7.3. Procesos de remoción biológicos ............................................. 39

2.7.4. Procesos de remoción químicos .............................................. 39

2.8. Criterios de Diseño. Parámetros de Diseño ..................................... 40

2.8.1. Profundidad .............................................................................. 40

2.8.2. Área de la Sección Transversal................................................ 41

2.8.3. Área Superficial. Modelos Matemáticos empleados ................. 43

2.8.4. Relación Largo- Ancho ............................................................. 46



2.9. Legislación sobre efluentes líquidos ................................................ 46

2.10. Estado del arte ............................................................................. 47

CAPITULO III ................................................................................................ 49

3. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................. 49

3.1. Situación geográfica del proyecto .................................................... 49

3.2. Descripción del sistema de tratamiento ........................................... 51

3.3. Muestreo y preservación de la muestra ........................................... 56

3.3.1. Determinación de la conductividad........................................... 58

3.3.2. Determinación de sólidos totales, sedimentables, totales

disueltos y suspendidos totales. ............................................................ 58

3.3.3. pH ............................................................................................. 59

3.3.4. Cianuro libre ............................................................................. 59

3.3.5. Cobre ....................................................................................... 60

3.3.6. Arsénico ................................................................................... 60

3.3.7. Sulfuros .................................................................................... 61

CAPITULO IV ................................................................................................ 62

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................... 62

4.1. Análisis de resultados ...................................................................... 62

4.1.1. Análisis de la conductividad ..................................................... 64

4.1.2. Análisis de sólidos disueltos ..................................................... 66

4.1.3. Análisis de sólidos suspendidos ............................................... 68

4.1.4. Análisis de sólidos totales ........................................................ 70

4.1.5. Análisis de sólidos sedimentables ............................................ 72

4.1.6. Análisis de pH .......................................................................... 73

4.1.7. Análisis de Cianuro libre ........................................................... 74

4.1.8. Análisis de Sulfuro .................................................................... 77

4.1.9. Análisis de Cobre ..................................................................... 79



4.1.10. Análisis de Arsénico .............................................................. 81

4.2. Comparación con la norma TULSMA .............................................. 83

4.2.1. Conductividad .......................................................................... 83

4.2.2. Sólidos disueltos ...................................................................... 83

4.2.3. Sólidos suspendidos ................................................................ 83

4.2.4. Sólidos totales .......................................................................... 84

4.2.5. Sólidos sedimentables ............................................................. 85

4.2.6. Potencial hidrogeno .................................................................. 86

4.2.7. Cianuro libre ............................................................................. 87

4.2.8. Sulfuro ...................................................................................... 88

4.2.9. Cobre ....................................................................................... 89

4.2.10. Arsénico ................................................................................ 90

CAPITULO V................................................................................................. 92

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................... 92

5.1. Conclusiones ................................................................................... 92

5.2. Recomendaciones ........................................................................... 95

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 96

ANEXOS ..................................................................................................... 100



ÍNDICE DE FOTOS

Foto 1. Piscina de disposición de residuos ................................................... 50

Foto 2. Bomba para extracción de agua ....................................................... 51

Foto 3. Método de entrada de afluente al sistema ........................................ 53

Foto 4. Izquierda: Planta extraída. Derecha: lugar de extracción de la planta54

Foto 5. Ingreso del agua al sistema mediante manguera en forma de flauta104

Foto 6. Etiquetado de muestras .................................................................. 104

Foto 7. Recolección de muestras a la entrada ............................................ 105

Foto 8. Recolección de muestras a la salida .............................................. 105

Foto 9. Vista frontal del sistema de tratamiento .......................................... 106

Foto 10. Manguera para transporte de agua de la bomba al humedal ....... 106

Foto 11. Tanque de almacenamiento de afluentes para tratamiento .......... 107

Foto 12. Resultados de los análisis: entrada primer muestreo, entrada

segundo muestreo ...................................................................................... 108

Foto 13. Resultados de los análisis: salida primer muestreo ...................... 109

Foto 14.Resultados de los análisis: salida segundo muestreo, entrada tercer

muestreo ..................................................................................................... 110

Foto 15. Resultados de los análisis: salida tercer muestreo, entrada cuarto

muestreo ..................................................................................................... 111

Foto 16. Resultados de los análisis: entrada cuarto muestreo, entrada quinto

muestreo ..................................................................................................... 112

Foto 17. Resultados de los análisis: salida segundo muestreo .................. 113



ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce ............................ 46

Tabla 2. Monitoreo de tratamiento de agua, fechas y campañas de monitoreo57

Tabla 3. Reducción de contaminante por concentración .............................. 63

Tabla 4. Porcentajes de reducción de conductividad .................................... 65

Tabla 5. Porcentajes de reducción de sólidos disueltos ............................... 67

Tabla 6. Porcentajes de reducción de sólidos suspendidos ......................... 69

Tabla 7. Porcentajes de reducción de sólidos totales ................................... 71

Tabla 8. Porcentajes de reducción de cianuro libre ...................................... 75

Tabla 9. Porcentajes de reducción de sulfuro ............................................... 78

Tabla 10. Porcentajes de reducción de cobre ............................................... 80

Tabla 11. Porcentajes de reducción de arsénico .......................................... 82

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Procesos de depuración de los humedales artificiales. .................. 31

Figura 2. Esquema de una planta típica ....................................................... 33

Figura 3. Sistema de Flujo Sub superficial Horizontal ................................... 34

Figura 4. Sistema de Flujo Superficial Horizontal ......................................... 36

Figura 5. Zonas de la planta con su respectivo proceso ............................... 38

Figura 6. Ubicación de la Planta y piscina de disposición de residuos ......... 50

Figura 7. Vista superior de la planta de tratamiento ...................................... 52

Figura 8. Vista lateral del sistema de tratamiento ......................................... 52

Figura 9. Diagrama de flujo del sistema de tratamiento ................................ 55



ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Reducción de la conductividad (concentración) ........................... 64

Gráfico 2. Reducción de conductividad ......................................................... 65

Gráfico 3. Reducción de sólidos disueltos (concentración) ........................... 66

Gráfico 4. Reducción de sólidos disueltos .................................................... 67

Gráfico 5. Reducción de sólidos suspendidos (concentración) ..................... 68

Gráfico 6. Reducción de sólidos suspendidos .............................................. 70

Gráfico 7. Reducción de sólidos totales (Concentración) ............................. 71

Gráfico 8. Reducción de sólidos totales ........................................................ 72

Gráfico 9. Reducción de sólidos sedimentables (Concentración) ................. 73

Gráfico 10. Reducción de pH (Valores) ........................................................ 74

Gráfico 11. Reducción de cianuro libre (Concentración) ............................... 75

Gráfico 12. Reducción de cianuro libre ......................................................... 76

Gráfico 13. Reducción de sulfuro (Concentración) ....................................... 77

Gráfico 14. Reducción de sulfuro .................................................................. 79

Gráfico 15. Reducción de cobre (Concentración) ......................................... 80

Gráfico 16. Reducción de cobre .................................................................... 81

Gráfico 17. Reducción de arsénico (Concentración) ..................................... 82

Gráfico 18. Reducción de arsénico ............................................................... 83

Gráfico 19. Comparación de los valores de sólidos suspendidos con el

TULSMA ....................................................................................................... 84

Gráfico 20. Comparación de los valores de sólidos totales con el TULSMA 85

Gráfico 21. Comparación de los valores de sólidos sedimentables con el

TULSMA ....................................................................................................... 86

Gráfico 22. Comparación valores de pH con el TULSMA ............................. 87

Gráfico 23. Comparación valores de cianuro libre con el TULSMA .............. 88

Gráfico 24. Comparación valores de sulfuro con el TULSMA ....................... 89



Gráfico 25. Comparación valores de cobre con el TULSMA ......................... 90

Gráfico 26. Comparación valores de arsénico con el TULSMA .................... 91



CLÁUSULA DE DERECHOS DE AUTOR

Yo, Juan Patricio Pesántez Vallejo, autor de la tesis ¨ESTUDIO DEL

PROCESO DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

PROVENIENTES DE EMPRESAS MINERAS.¨, reconozco y acepto el

derecho de la Universidad de Cuenca, en base al Art. 5 literal c) de su

Reglamento de Propiedad Intelectual, de publicar este trabajo por cualquier

medio conocido o por conocer, al ser este requisito para la obtención de mi

título de Ingeniero Ambiental. El uso que la Universidad de Cuenca hiciere

de este trabajo, no implicará afección alguna de mis derechos morales o

patrimoniales como autor.

Cuenca, 28 de agosto de 2014

_________________________

Juan Patricio Pesántez Vallejo

C.I: 010489453-0



CLÁUSULA DE PROPIEDAD INTELECTUAL

Yo, Juan Patricio Pesántez Vallejo, autor de la tesis ¨ESTUDIO DEL

PROCESO DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES

PROVENIENTES DE EMPRESAS MINERAS.¨, certifico que todas las ideas,

opiniones y contenidos expuestos en la presente investigación son de

exclusiva responsabilidad de su autor.

Cuenca, 28 de agosto de 2014

___________________________

Juan Patricio Pesántez Vallejo

C.I: 010489453-0



DEDICATORIA

Dedico este trabajo principalmente a Dios y a mis padres que me han

dado la vida y constante apoyo durante la misma, permitiéndome llegar a

este momento tan importante de mi formación personal. A Mishel y mi hija

Isabella que han sido mi inspiración y apoyo para culminar de la mejor

manera este trabajo. A mis hermanas Valeria y Emily por su apoyo constante

e incondicional durante toda mi vida.



AGRADECIMIENTOS

A Dios por ser mi apoyo y fortaleza durante toda mi vida.

A mis padres que de la mejor manera han estado junto a mí para

apoyarme durante mis estudios y toda mi vida.

A Mishel y mi hija Isabella que han estado junto a mí en buenos y

malos momentos durante la realización de este trabajo.

Al Codirector de Tesis, Ing. Jorge García, que a pesar de su

demandante trabajo en la Universidad de Cuenca, compartió todos sus

conocimientos para la realización de este trabajo, siendo un pilar

fundamental para la culminación del mismo.

A la empresa COMINCOBOS S.A. que ha brindado apoyo constante

para que se pueda realizar de la manera más eficiente este estudio.

Finalmente a todas las personas que de una u otra manera hicieron

posible la finalización de este trabajo.



CAPITULO I

1. INTRODUCCION Y OBJETIVOS

1.1. Antecedentes

El agua es un recurso indispensable, sin ella no sería posible la vida en el

planeta, jugando un rol fundamental en la vida cotidiana del hombre desde

su consumo para alimentación y aseo, hasta su utilización para producción

de energía eléctrica que se ha vuelto fundamental en nuestra vida diaria.

Este es un recurso que existe en gran cantidad en el planeta representando

las tres cuartas partes de la superficie del mismo pero el problema no radica

en la cantidad de agua del planeta sino en la cantidad de agua de calidad

disponible ya que solo un 3% del total de agua del planeta es dulce y de este

porcentaje el 1% representa el agua dulce superficial y del cual una pequeña

cantidad representa el agua dulce consumible para el ser humano (“Agua

potable,” n.d.).

Dentro de la industria el recurso agua juega un rol fundamental llegando

incluso en países ricos a representar el 50% de toda el agua

consumida(“Agua potable,” n.d.), en la industria minera el agua es el medio

escogido por excelencia para llevar a cabo todos sus procesos utilizando

grandes volúmenes de los cuales parte de estos pueden ser reutilizados y

otra gran parte de los mismos es imposible de reintegrarlos al medio sin

antes recibir un tratamiento especial efectivo para reducir sus altos niveles

de toxicidad.



La minería artesanal en Ponce Enríquez, Azuay-Ecuador es un problema

que ha venido afectando el medio desde inicios de los 80s, con Mercurio

(Hg), Arsénico (As), Cobre (Cu), Zinc (Zn); elementos relacionados

específicamente con la extracción del oro. Esto ocurre principalmente por la

dispersión de los desechos de la minería por el medio fluvial llegando estos

a contaminar mucha área: cultivos, ríos y bosques de la zona (Appleton,

Williams, Orbea, & Carrasco, 2001). Actualmente el uso de tecnologías más

avanzadas como cianuración, flotación, electrolisis está llevando a la mejora

de los procesos de extracción de oro y a la preocupación de todos los

involucrados en la preservación y mejora del medio, incluyendo incluso

personal calificado para este fin entre los trabajadores de la empresa.

“COMINCOBOS S.A.” constituye una empresa minera la cual se encuentra

funcionando en la provincia del Azuay, en el cantón Ponce Enríquez, sector

Bella Rica. Por el periodo de dos años se dedica a la extracción de oro de

lodos de minas mediante dos procesos; cianuración y el método de Merryl

Crowe. Como resultado de estos procesos se obtiene por una parte, una

mezcla de carbón y oro que será enviado posteriormente a otras empresas

para que sea finalmente extraído el oro para comercialización, por otra parte,

se generan residuos líquidos los cuales son almacenados en tanques o

dispositivos similares; esta parte liquida es posteriormente analizada y si es

lo suficientemente rica en oro, regresa al tratamiento. En el caso de que la

concentración de oro no sea la suficiente esta será enviada a piscinas de

almacenamiento permanente de estos residuos. Es importante señalar que,

esta agua contiene concentraciones de cianuro del orden de hasta los 10

mg/L de cianuro libre, valores que se encuentran muy por encima de los

permitidos en la legislación del TULSMA del Ecuador la cual plantea un valor

máximo permisible de 0.1 ppm (Ver, Anexo 1).

Precisamente por el crecimiento de volúmenes de residuos y la necesidad

de la disponibilidad de espacio para la ubicación de los mismos, ha

generado una alarma en la empresa, creciendo la preocupación en la



entidad y estableciendo la necesidad de buscar algún tipo de tratamiento in

situ a estos residuos y ajustable a las capacidades de la misma.

1.2. Identificación del problema

En la empresa se lleva a cabo un proceso sencillo de cianuración para el

cual primero se tritura y muele el material para mezclarlo con el agua, luego

se pasa el agua a tanques donde se añade cal (CaO), hasta llegar a un pH

óptimo (10.5 - 11), condición base para la adición de Cianuro,

posteriormente y dependiendo de la riqueza del material se añade el carbón

activado donde se quedara el oro. De este proceso se obtiene un carbón

activado rico en oro, el cual será llevado a otra empresa que tenga la

tecnología para extraer mineral y por supuesto, efluente que podrá ser

recirculado de nuevo al proceso o irá a una piscina para su disposición final.

Esta piscina tiene elementos muy tóxicos para el medio como cianuro,

sulfuros, algunos metales peligrosos tales como: Arsénico (As) y Cobre (Cu).

Los volúmenes de agua que se generan en estos procesos y los altos

contenidos de contaminantes podrían desencadenar una serie de efectos

muy perjudiciales en el medio biológico, acuático y terrestre de la zona, su

bio-acumulación en la mayoría de organismos vivos es científicamente

demostrado que tiene efectos secundarios negativos a la salud humana y al

ecosistema en general. Enfermedades carcinógenas entre otras afectarían

la calidad de vida de la población que sería afectada directa o indirectamente

con estos vertidos.

La gran cantidad de efluentes generados hacen necesaria la búsqueda

permanente de lugares amplios para su disposición. Contaminantes que,

debido a su técnica de tratamiento quedaran por una buena cantidad de

tiempo almacenados, creando un sitio peligroso y altamente contaminado

por la cantidad de compuestos químicos que alberga.



En muchos casos el tratamiento de este tipo de efluentes hace necesaria

tecnología avanzada y recursos económicos altos lo que hace que las

empresas pierdan interés por los mismos y continúen en este ciclo de

contaminación. Esta situación imperante es precisamente, lo que nos motiva

a buscar un tratamiento que en primer lugar sea medioambientalmente

viable y ajustable a la economía de este tipo de entidades, que se ajuste a

diversos factores climatológicos de la zona como temperatura, humedad,

relieve, etc., y por último que sea atractivo para las empresas, la aplicación

de estos sistemas o técnicas de tratamiento para mejorar los procedimientos

de depuración de sus efluentes contribuyendo de esta manera a la

preservación del medio, y la mejora de la calidad de vida de la población.

Cumpliendo con los principios fundamentales del Buen Vivir establecidos en

la Constitución de la Republica.

1.3. Justificación

Este trabajo tiene como finalidad investigar la depuración de ciertos

contaminantes (cianuro, sulfuros, arsénico y cobre), o residuos que resultan

perjudiciales para el medio a través de un sistema biológico de tratamiento

de aguas residuales y verificar si la eficiencia en la remoción de tóxicos nos

permite disponer el efluente del proceso con concentraciones que se

encuentren cumpliendo con la legislación vigente, (ver, Anexo 1) o en el peor

de los casos acercarse a los mismos.

Éste, es un estudio que no sólo beneficiará a la Empresa Minera, por la

posibilidad de mejorar su tratamiento y disposición de residuos, sino a la

comunidad y país en general ya que podrá continuar con su actividad laboral

como empresa comprometiendo de la menor manera posible el ambiente del

cual todos somos parte.



1.4. Objetivos

1.4.1. Objetivo general

Estudiar el proceso de depuración de aguas residuales con medianas

concentraciones de cianuros provenientes de empresas mineras.

1.4.2. Objetivos específicos

Analizar el proceso de remoción de los humedales con flujo sub-

superficial horizontal en el tratamiento de las aguas residuales de

procesos industriales.

Proporcionar conocimientos sobre las posibilidades reales de

depuración de las aguas residuales industriales en sistemas naturales

situados en climas templados Andinos.

1.5. Hipótesis

La aplicación de este sistema de tratamiento de humedales naturales de flujo

sub-superficial horizontal disminuirá considerablemente la cantidad de

contaminantes presentes en estas aguas mejorando la calidad de las

mismas.



CAPITULO II

2. RESEÑA BIBLIOGRÁFICA

2.1. Contaminación. Tipos y Efectos de la Contaminación en las

Aguas

2.1.1. Origen de la Contaminación

Existen dos vías fundamentales de contaminación y que se deben

distinguir; la vía natural y la de origen antropológico.

Contaminación natural: Es la que existe siempre; originada por

restos de animales, vegetales, minerales y sustancias que se

disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan diferentes

terrenos.

Contaminación de origen antropológico: Aparece conjuntamente

con la interacción del hombre con el medio ambiente y es

consecuencia de la inadecuada aglomeración de poblaciones, del

aumento desmesurado y sin control alguno de las industrias y

prácticas agrícolas no controladas.



2.1.2. Tipos de Contaminación del Agua

Existen tres tipos de contaminación: física, química y biológica; todas ellas

se originan por las descargas de desechos líquidos o sólidos en el agua:

Las alteraciones físicas corresponden a variaciones en la calidad

natural de las aguas influyendo en parámetros como color, olor,

turbidez, sabor, temperatura, conductividad, etc.

Las alteraciones químicas pueden ser de origen orgánico e

inorgánico; algunos de los principales contaminantes químicos son

la materia orgánica, proteínas, hidratos de carbono, grasas, aceites,

agentes tensoactivos, contaminantes prioritales, compuestos

orgánicos volátiles, pesticidas y productos químicos de uso agrícola

(Metcalf and Eddy, 1995).

Las alteraciones biológicas se ocasionan, entre otras razones, por la

presencia de microorganismos patógenos.

2.1.3. Efectos de la Contaminación

Los efectos de la contaminación son muy diversos y dependen del

elemento contaminante, pero entre los más comunes pueden citarse:

Disminución y/o desaparición de la vida acuática.

Incremento de enfermedades hídricas (cólera, parasitosis, diarreas,

hepatitis, fiebre tifoidea) o aparición de nuevas.

Deterioro de la calidad de un curso de agua con fines recreativos

(natación, buceo, surfing, pesca, navegación y otros).

Ruptura del equilibrio ecológico (desaparición del hábitat de

especies que constituían el alimento de otras).

Costos elevados para potabilizar el agua.



2.2. Elementos contaminantes de aguas residuales industriales de

minería

En la industria minera a nivel mundial y por ende en nuestro país se generan

efluentes los cuales provienen de procesos químicos; principalmente del

proceso de cianuración, esto se debe a que este método es el más utilizado

en nuestro medio para sacar el oro de los lodos extraídos de las minas en

este proceso se genera aguas residuales con contenido de cianuro, sulfuros,

y metales que están presentes en los mismos dependiendo del lugar de

donde sean extraídos siendo los más comunes: Arsénico (As), Cobre (Cu),

Plata (Ag), y Plomo (Pb) de los cuales se hablara a continuación.

2.2.1. Cianuro

El cianuro es uno de los únicos agentes químicos que pueden disolver al oro

una de las razones que hace a este metal tan caro. (Álvarez García, 2005)

El cianuro es un compuesto considerado altamente toxico que ha sido

utilizado industrialmente desde hace mucho tiempo atrás principalmente en

la fabricación de plásticos y derivados y otro pequeño pero significativo

porcentaje en la industria minera. El cianuro también se encuentra presente

en la naturaleza en diversos microorganismos, insectos y en el estado de

crecimiento de muchas plantas como método de protección, también se

encuentra presente en muchos alimentos como son las almendras, nueces,

castañas, etc. El cianuro en la industria minera puede formar compuestos

cianurados como son cianuro de sodio, de calcio o de potasio pero en este

trabajo nos centraremos en el cianuro libre o ion cianuro CN- que se disuelve

en el agua del proceso como HCN (Ramírez, 2010).

2.2.2. Azufre (Sulfuros)

El azufre se encuentra combinado con muchos metales en forma de sulfuros

si son insolubles en agua; por ejemplo, sulfuros de zinc, plomo, cobre y

mercurio. En la extracción de estos metales de sus minerales de sulfuros, se

obtiene como subproducto dióxido de azufre. Entre las fuentes importantes



de azufre se encuentran el petróleo crudo y el gas natural (G. F. LIPTROT

MA, 1974)

El azufre en las aguas residuales industriales está presente como sulfuros,

procediendo casi siempre de la descomposición bacteriana de los sulfatos.

Estos pueden llegar a ser muy tóxicos incluso en bajas concentraciones y

poco tiempo de exposición.

2.2.3. Arsénico

El arsénico (As) es un metaloide que se encuentra como contaminante

natural en muchos cursos de agua y napas de agua subterránea.

La toxicidad de los compuestos del arsénico varía considerablemente. Los

compuestos inorgánicos son generalmente más tóxicos que los compuestos

orgánicos. Ciertos derivados del arsénico son además carcinogénicos. Las

intoxicaciones en el ambiente de trabajo juegan un papel particularmente

importante. Los dos derivados más frecuentemente encontrados en el agua

son As(III) y As (IV). (APHA, AWWA, & WPCF, 1992)

2.2.4. Cobre

El símbolo de este es Cu, es un metal de transición de color rojo, también es

sumamente dúctil y maleable. Este metal no es muy abundante en la

naturaleza se extrae principalmente de minerales como la

malaquita(CuCO3·Cu(OH)2), cuprita (Cu2O) y calcopirita (CuFeS2); forma

compuestos mono y divalentes el cobre es un excelente conductor de la

electricidad de donde derivan muchas de sus aplicaciones también se usa

para la fabricación de tuberías, moneda, equipos químicos y farmacéuticos,

etc (G. F. LIPTROT MA, 1974).

Las sales de Cu producen irritación en la piel, e incluso, dermatitis: en los

ojos provocan conjuntivitis y ulceración de la córnea. así mismo, aunque se

trata de un metal esencial para la vida, en dosis elevadas puede provocar

anemia, irritación de estómago e intestino, y daños renales y hepáticos.



2.3. Toxicidad de metales pesados

Los seres vivos requieren un gran número de metales pesados para llevar a

cabo sus reacciones metabólicas, si bien es cierto que sus necesidades se

limitan a cantidades muy pequeñas, generalmente al nivel de trazas. Así

mismo, no todos los metales pesados son nutricionalmente esenciales para

una vida sana; sin embargo, algunos como el Fe, Cu, Co, Mn, Ni o Zn juega

un papel importante sobre la calidad de vida, encontrándose, como

elementos o en algunas de sus formas, en comestibles, frutas, vegetales o

productos multivitamínicos.

Sin embargo hay que tener en cuenta que los metales pesados llegan a ser

tóxicos cuando no son metabolizados por el cuerpo y se acumulan en los

tejidos, tal y como se ha indicado anteriormente. Pueden incorporarse en el

cuerpo humano a través de los alimentos, el agua, el aire, o la adsorción a

través de la piel cuando entran en contacto con los seres humanos en

agricultura y en procesos de fabricación, farmacéuticos e industriales. La

exposición industrial se considera una ruta común de captación para los

adultos, siendo la ingestión la ruta más común. Entre los mecanismos

moleculares que determinan la toxicidad de los metales pesados se

encuentran (Gema Cabrera Revuelta, 2005):

Desplazamiento de iones metálicos esenciales de biomoléculas y

bloqueo de sus grupos funcionales.

Modificación de la conformación de enzimas y polinucleótidos.

Ruptura e inhibición de biomoléculas.

Modificación de otros agentes biológicamente activos.

La intoxicación por metales pesados dependerá no solamente de su

concentración sino del tiempo de exposición y los factores bióticos y

abióticos del ambiente.



2.4. Tratamientos Naturales de Aguas Residuales; Tratamiento

Secundario y Terciario. Conocimientos Generales

El tratamiento de aguas residuales (agua residual, doméstica o industrial), es

un proceso de tratamiento que a su vez incorpora procesos físicos, químicos

y biológicos, los cuales tratan y remueven contaminantes físicos, químicos y

biológicos del agua efluente del uso humano. Los esfuerzos para colectar y

tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente

sujetos a regulaciones y estándares locales, estatales y federales

(regulaciones y controles). El objetivo del tratamiento es producir agua ya

limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente.

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales es alcanzado por la

separación física inicial de sólidos de la corriente de aguas domésticas o

industriales, seguido por la transformación progresiva de material biológico

usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una

vez que la masa biológica es separada o removida, el agua tratada puede

experimentar una desinfección adicional mediante procesos físicos o

químicos. Este efluente final puede ser descargado o reintroducido a un

cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno

superficial o subsuelo), etc.

Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un:

Tratamiento primario (asentamiento de sólidos)

Tratamiento secundario (tratamiento biológico de sólidos flotantes y

sedimentados)

Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración

o desinfección).

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamiento_primario&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamiento_secundario&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamiento_terciario&action=edit&redlink=1



2.4.1. Tratamiento Secundario

El tratamiento secundario es designado para substancialmente degradar el

contenido orgánico biodegradable de las aguas residuales que se derivan de

la basura humana, basura de comida, jabones y detergentes. La mayoría de

las plantas municipales e industriales depuran las aguas residuales usando

procesos biológicos aerobios y para que sea efectivo el proceso biótico se

requiere oxígeno y un substrato en el cual vivir. En todos los métodos

utilizados para lograr este propósito las bacterias y los protozoarios

consumen contaminantes orgánicos solubles biodegradables (por ejemplo:

azúcares, grasas, moléculas de carbón orgánico, etc.) y unen muchas de las

pocas fracciones solubles en partículas de floculo.

Los sistemas de tratamientos secundarios constituyen sin dudas los más

estudiados y a su vez la más amplia y extensa gama de métodos para

ejercer este propósito. Los sistemas de tratamiento secundario son

clasificados en dos grandes grupos atendiendo al crecimiento microbiano del

mismo, ellos se clasifican como sistemas de película fija o sistemas de

crecimiento disperso o suspendido.

En los sistemas fijos de película (como son los filtros percoladores) la

biomasa crece en el medio y el agua residual pasa a través de él.

En el sistema de crecimiento suspendido (fangos activos) la biomasa

está bien combinada con las aguas residuales. Típicamente, los

sistemas fijos de película requieren superficies más pequeñas que

para un sistema suspendido equivalente del crecimiento, sin embargo,

los sistemas de crecimiento suspendido generalmente asimilan mejor

los choques en el cargamento biológico y proveen mayores

facilidades para la remoción de la DBO y los sólidos suspendidos que

los sistemas de película fija.



2.4.2. Tratamiento terciario

El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad

del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al

ambiente receptor (mar, río, lago, campo, etc.). El tratamiento terciario, o de

tercera fase, suele emplearse para eliminar nutrientes, sólidos en

suspensión y reducir la DBO5. Los sólidos disueltos se reducen por medio

de procesos como la ósmosis inversa y la electrodiálisis. La eliminación del

nitrógeno y la precipitación de los fosfatos pueden reducir el contenido en

nutrientes.

Los procesos de microtamizado, filtración (lecho de arena, antracita,

diatomeas…), precipitación y coagulación, adsorción (carbón activado),

intercambio iónico, ósmosis inversa, luz ultravioleta (UV), electrodiálisis,

procesos de reducción de nutrientes, cloración y ozonización constituyen las

principales técnicas o metodologías empleadas como tratamientos terciarios

para la remoción de contaminantes. Si se pretende la reutilización del agua

residual, la desinfección por tratamiento con ozono es considerado el

método más fiable, excepción hecha de la cloración extrema.

2.5. Generalidades de los Humedales

Durante las décadas del 60 y 70 crece el interés por los sistemas llamados

naturales existentes en Europa y Norte América. A medida que se

solidificaban las bases para la implementación de estos sistemas, los

humedales de flujo horizontal subsuperficial (S.F.S) comenzaron a tener

preferencia en Europa (Boon, A G, 1985), mientras que sistemas de flujo

superficial (F.S) como pantanos y lagunas vegetadas eran más utilizados

en Estados Unidos (Kadlec, R H, 1994). El proceso de depuración en los

mismos depende del paso de líquido (agua albañal o el efluente de algún

sistema de tratamiento primario) horizontalmente, a través de él con

existencia o no de un lecho de grava o suelo en el que crecen plantas

emergentes.



Los sistemas naturales de depuración son usados para ambos niveles de

tratamiento, secundarios y terciarios. Los que presentan FS se configuran

en canales cubiertos por una fina capa de suelo donde las plantas están

sembradas; ocurriendo el tratamiento al fluir el agua lentamente, con una

profundidad de 0.1 m a 0.6 m, a través de los tallos y raíces de la

vegetación emergente. Los que presentan SFS son similares a los de flujo

superficial excepto que el estanque se llena con algún substrato (medio

poroso) como piedra picada (grava, gravilla) a una profundidad aproximada

de 0.2 m a 1m que sirve de soporte a las plantas emergentes y a través del

cual el agua residual fluye siendo no visible su flujo superficial (Metcalf and

Eddy, Inc, 1988).

Ambos sistemas son potencialmente eficientes en lo referido al costo,

consumo energético y mantenimiento si se comparan con sistemas

convencionales. Tanto los humedales de flujo horizontal subsuperficial

como los de flujo superficial son convenientes para el tratamiento de las

aguas de pequeñas poblaciones y han sido extendidos a tratamientos de

efluentes industriales, drenajes de minas ácidas y efluentes agrícolas

(Hedin, R S & Nairn R W, 1993). Los sistemas de flujo subsuperficial tienen

la ventaja, sobre los de flujo superficial, de requerir menores áreas, así

como evitar olores y problemas de mosquitos y roedores. Su principal

desventaja radica en la necesidad de utilizar el lecho de soporte para el

crecimiento y desarrollo de las plantas y de la masa de microorganismos

(Crites, B L., Weaver, R, & Webb, J W, 1994; Crites, B L. et al., 1994).

2.5.1. ¿Por qué los humedales?

Los humedales son esencialmente sistemas biológicos, en el que ocurren

interacciones complejas. Estos sistemas surgen a partir de la observación

de los mecanismos propios existentes en la naturaleza y que prevalecen en

la autodepuración de las aguas, donde se combinan procesos físicos,

químicos y biológicos que ocurren al interactuar las aguas con el suelo, las

plantas, los microorganismos y la atmósfera, dando lugar a la ocurrencia de



procesos de sedimentación, filtración, absorción, degradación biológica,

fotosíntesis, foto oxidación y toma de nutrientes por parte de la vegetación

durante los procesos metabólicos. Las plantas transportan el oxígeno

desde las hojas y tallos hasta las raíces, creándose cerca de la rizósfera

una zona adecuada para que las bacterias presentes en ella (bacterias

aeróbicas), tomen el oxígeno para la oxidación de la materia orgánica

(Moorheard, K K & Reddy K R, n.d.)(Lane, P A, 1995).

Estos sistemas pueden usarse tanto para la depuración de residuales

domésticos como industriales. Los aspectos que a continuación se

destacan han motivado el creciente interés por esta tecnología (Lane, P

A, 1995; Brix, H & Schierup, H, n.d.; Rodríguez, C, 1997). Los sistemas

naturales con plantas acuáticas:

Proporcionan un tratamiento secundario y/o terciario produciendo un

agua de características tales que puede ser re-usada en la

agricultura (riego), acuicultura y en la industria (sistemas de

refrigeración) según legislación pertinente en cada sitio o país

Alta eliminación de sólidos suspendidos totales y nitrógeno, así

como niveles significativos de metales, trazas orgánicas y patógenos

En los humedales la remoción de fósforo es mínima debido a las

limitadas oportunidades de contacto del agua residual con el suelo

Proporcionan un tratamiento de amplio espectro, removiendo de las

aguas residuales altos niveles de demanda bioquímica de oxígeno

con elevada efectividad

Son sistemas potencialmente eficientes en lo referido a costo,

consumo energético y mantenimientos si los comparamos con

sistemas convencionales (Crites, B L. et al., 1994).

Los costos de inversión y de operación son significativamente

menores que los costos de los sistemas convencionales de

tratamiento.



Esta tecnología natural requiere de limitados recursos en comparación con

los beneficios que produce a los ecosistemas en los cuales se implementa.

En la siguiente figura (véase, Figura 1) se esquematizan los principales

procesos que se llevan a cabo en un humedal y que permitan la depuración

del agua residual.

Figura 1. Procesos de depuración de los humedales artificiales.

Fuente: (García, 2003)

No obstante de las ventajas destacadas, se ha observado que en países

con clima templado durante el invierno disminuye la efectividad de

depuración de estos sistemas. Por ello, los beneficios que el empleo de

humedales para el tratamiento aguas residuales produce deben estar bien

fundamentados para cada situación climática particular (Reed, S C,

Middlebrooks, E J, Crites, R W, & Sherwood, C, 1988).



2.5.2. Plantas Acuáticas Emergentes

Las plantas acuáticas emergentes (carrizos, juncos, eneas, totoras, etc.),

son plantas anfibias que viven en aguas poco profundas, arraigadas en el

suelo y cuyos tallos y hojas emergen fuera del agua, pudiendo alcanzar

alturas entre dos y tres metros.

Son plantas vivas cuyas hojas se secan en el invierno en países de clima

templado, rebrotando en primavera a partir de órganos subterráneos como

los rizomas, que persisten durante el período frío. El invierno en países de

clima cálido no provoca daños sobre la planta, manteniendo su vitalidad

durante todo el año. Estas plantas, con un hábitat intermedio entre el medio

terrestre y el acuático, son vigorosas y productivas, ya que aprovechan las

ventajas de los dos medios, no sufren limitaciones de agua y tienen un

mayor acceso a la luz que las plantas sumergidas. Por otra parte, están

adaptadas para tolerar las condiciones de falta de oxígeno que se

producen en un suelo encharcado, ya que poseen canales o zonas de

aireación que facilitan el paso del oxígeno de las hojas a las raíces. Las

tasas de transferencia de oxígeno estimadas para las plantas emergentes

varían entre 5 y 45 g/m²d, siendo 20 g/m²d un valor medio típico para la

mayoría de los sistemas (USEPA, 1988).

Esta vegetación tiene diversos propósitos intrínsecos que las hacen

componentes indispensables cuyas funciones principales son (Metcalf and

Eddy, Inc, 1988):

Eliminación por absorción directa en los tejidos de nutrientes

(nitrógeno y fósforo), metales pesados y otros contaminantes de las

aguas residuales

Estabilizan el cauce

Liberan cantidades significativas de oxígeno hacia las raíces que

ayudan a que los microorganismos aerobios vivan en la rizósfera,



Influyen en la conductividad hidráulica del terreno (permeabilidad del

suelo)

Filtran los sólidos a través del entramando que forma su sistema

radicular

La selección de las especies vegetales se debe realizar de acuerdo a la

adaptabilidad de las mismas al clima local, su capacidad de transportar

oxígeno desde las hojas hasta la raíz, su tolerancia a concentraciones

elevadas de contaminantes, su capacidad asimiladora de los mismos, su

tolerancia a condiciones climáticas diversas, su resistencia a insectos y

enfermedades y su facilidad de manejo.

La figura a continuación (véase, Figura 2) muestra una de las especies

emergentes más utilizadas en los estudios de depuración de aguas

residuales, observándose las diferentes partes que componen la misma.

Figura 2. Esquema de una planta típica




2.5.3. Tipos o regímenes de Flujo Imperante en los Humedales

2.5.3.1. Flujo Sub superficial (SFS)

La circulación del agua a través del suelo o material de soporte parece ser

siempre más efectiva que la circulación de superficie para muchos de los

mecanismos de degradación de los contaminantes presentes en las aguas

residuales. Hay que tener en cuenta que los microorganismos que

degradan la materia orgánica se encuentran principalmente en la zona

alrededor de las raíces de las plantas (Martin, M I, 1989; Breen, P F, 1990).

Durante el paso del agua residual se prevé un contacto con las zonas

aeróbicas, anóxicas y anaeróbicas. La zona aerobia se encuentra alrededor

de las raíces y rizomas de las plantas. La planta hidrofílica (verde) más

usada es la Phragmites australies; estas plantas transportan el oxígeno en

forma descendente desde las hojas y la estructura hasta los rizomas y las

raíces (Brix, H, 1994). Ha sido demostrado que en el área alrededor de los

rizomas las poblaciones bacterianas son mayores.

En la figura a continuación (véase, Figura 3) se muestra un esquema típico

de un sistema de flujo sub superficial horizontal.

Figura 3. Sistema de Flujo Sub superficial Horizontal


EFLUENTE

SALIDA DEALTURA VARIABLE LAMINA IMPERMEABLE PENDIENTE

2 - 6 %

PROFUNDIDADDEL LECHO 0.6 m

ZONA DEGRAVA

Suelo o grava Raíces yrizomas



Estudios publicados demuestran la capacidad de los Humedales de flujo

horizontal subsuperficial para remover cantidades significativas de materia

orgánica, nitrógeno, fósforo, sólidos suspendidos, bacterias y metales

pesados del agua residual (Reed, S C et al., 1988; Metcalf and Eddy, Inc,

1988). Además de tener un medio de soporte como se indicó

anteriormente, estos sistemas funcionan con vegetación emergente, cuyo

papel es fundamental para su buen funcionamiento, (De Jong, J, 1976;

Seidel, K, 1976).

2.5.3.2. Flujo Superficial (F.S.)

En el flujo superficial (véase, Figura 4) el agua fluye sobre la superficie del

terreno, un ejemplo de esto son las lagunas o zanjas vegetadas, lagunas

en balsa y pantanos artificiales, existiendo siempre una superficie de agua

libre. El crecimiento de la vegetación es físicamente importante ya que

ayuda a la mejor distribución del flujo, amortigua la velocidad del afluente,

sirve como filtro para los sólidos suspendidos y como estructura de soporte

para el crecimiento microbiano que se desarrolla alrededor de las raíces

(García, J, 2003). A continuación se expondrán algunos de los parámetros

más importantes a tener en cuenta en el estudio y el diseño de los sistemas

de tratamiento.

En la figura a continuación se muestra un esquema típico de un sistema de

flujo superficial horizontal.



Figura 4. Sistema de Flujo Superficial Horizontal


2.6. Tiempo de Retención

El tiempo de retención depende del tipo de flujo. En el caso en que el agua

se mueve a través de un medio soporte como en los Humedales de flujo

subsuperficial, el tiempo de retención es función del gasto y de la

permeabilidad del medio, sobre todo en los sistemas muy pequeños.

(USEPA, 1988). Otros factores a tener en cuenta son: la configuración del

humedal, los dispositivos de entrada y salida (una deficiente concepción de

éstos, puede provocar corto circuitos y zonas muertas), y el área superficial.

2.7. Remoción de metales pesados mediante sistemas naturales

Los humedales proveen sumideros efectivos para nutrientes y sitios

amortiguadores para contaminantes orgánicos e inorgánicos que son en los

que nos centraremos. Esta capacidad es el mecanismo que permite remover

metales pesados de las aguas residuales sin una alta demanda de recursos

tanto económicos como energéticos.

Este fenómeno se da mediante algunos procesos de remoción que lleva

acabo la planta en sus diferentes zonas (véase, Figura 5).



2.7.1. Tipos de proceso llevados a cabo en las plantas por zonas (Frers,

2008):

Fitoextracción: se usa para concentrar metales en las partes

cosechables como las hojas y las raíces y sirve para metales como

cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo, zinc.

Rizo filtración: las raíces de las plantas se usan para absorber,

precipitar y concentrar metales pesados a partir de efluentes líquidos

contaminados y degradar compuestos orgánicos. Se puede tratar

cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo, zinc, isotopos

radioactivos y compuestos fenólicos.

Fitoestabilización: las plantas tolerantes a metales se usan para

reducir la movilidad de los mismos y evitar el pasaje a suelos

subterráneos o al aire. Se puede tratar lagunas de desecho de

yacimientos mineros.

Fitoestimulación: se usan lo exudados radiculares para promover el

desarrollo de microorganismos degradativos (bacterias y hongos). Se

pueden tratar algunos hidrocarburos derivados del petróleo y

poliaromáticos, benceno, tolueno, antrazina, etc.

Fitovolatilización: Las plantas captan y modifican metales pesados o

compuestos orgánicos y los liberan a la atmosfera por transpiración.

Se tratan mercurio, selenio y solventes clorados.

Fitodegredación: Las plantas acuáticas y terrestres captan,

almacenan y degradan compuestos orgánicos para dar subproductos

menos tóxicos o no tóxicos. Se tratan antrazina, solventes clorados,

DDT, pesticidas fosfatados, fenoles y nitritos, etc.



Figura 5. Zonas de la planta con su respectivo proceso

Fuente: (Frers, 2008)

2.7.2. Procesos de remoción físicos

Los humedales son capaces de brindar una alta eficiencia física en la

remoción de contaminantes asociados con material particulado. El agua

superficial se mueve muy lentamente a través de ellos, debido al flujo

laminar característico y la resistencia proporcionada por las raíces y las

plantas flotantes. La sedimentación de los sólidos suspendidos se promueve

por la baja velocidad de flujo y por el hecho de que el flujo es con frecuencia

laminar en los humedales. Las esteras de plantas en los humedales pueden

servir como trampas de sedimentos, pero su rol primario es la remoción de

sólidos suspendidos para limitar la re suspensión de material particulado.

(Frers, 2008)



2.7.3. Procesos de remoción biológicos

El proceso de remoción biológica es quizá el más importante para la

remoción de contaminantes. Estos que son también formas de nutrientes

esenciales para las plantas, tales como nitrato, amonio y fosfato, son

tomados fácilmente por las plantas del humedal. Sin embargo, muchas

especies de plantas de los humedales, son capaces de captar, e incluso

acumular significativamente metales tóxicos, como cadmio y plomo. La

velocidad de remoción varía dependiendo de la capacidad de crecimiento de

la planta y concentración del contaminante en el tejido de la planta.

En los humedales, el material de la planta muerta, conocido como detritus o

basura, se acumula en la superficie del suelo. Algunos de los nutrientes,

metales u otros elementos eliminados previamente del agua por captación

de la planta son pérdidas del detritus de la planta por la lixiviación y

descomposición, y reciclados nuevamente dentro del agua y del suelo. La

lixiviación de contaminantes solubles en agua puede ocurrir rápidamente en

la muerte de la planta o del tejido de planta, mientras que una pérdida más

gradual de contaminantes ocurre durante la descomposición del detritus por

las bacterias y otros organismos. (Frers, 2008)

2.7.4. Procesos de remoción químicos

El proceso químico en la remoción química de contaminantes es la

absorción que da como resultado la retención a corto plazo o la

inmovilización a largo plazo de varias clases de contaminantes. La absorción

significa la transferencia de iones a partir de la fase de la solución

contaminada (efluente) a la fase sólida que es el suelo del humedal. (Frers,

2008)



2.8. Criterios de Diseño. Parámetros de Diseño

Los siguientes criterios son un compendio de lo planteado en las normas

europeas y norteamericanas en cuanto a los parámetros a utilizar en los SFS

y FS.

2.8.1. Profundidad

(Cooper, P. F. & Boom, A. G, 1987) y (Tchobanoglous, G, 1987), plantean

que se debe usar una profundidad de diseño entre 0.6 y 0.9 m. Por su parte

la Agencia Ambiental de Estados Unidos (USEPA, 1988), plantea que la

misma profundidad debe hacerse coincidir con la penetración de los rizomas

en el medio, y puede oscilar entre 0.3 y 0.75 m. Por su parte, la European

Water Pollution Control Association (E.C./E.W.P.C.A, 1990), recomienda que

la profundidad de estos sistemas no sea mayor de 0.6 m debido a que es la

máxima longitud vertical que pueden alcanzar los rizomas de las plantas

emergentes. (Kadlec, R. H & Knignt, R. L, 1996), plantean que ésta debe

estar entre 0.45 y 0.6 m. Observando estos criterios se puede concluir que la

profundidad de un humedal estará regida por la profundidad máxima que

alcancen las raíces de las plantas emergentes que se pretendan utilizar,

(Reed, S C et al., 1988). Se suele recomendar el uso de Phragmites por su

mayor profundidad de enraizamiento frente a otras especies. Lo más

adecuado es utilizar plantas que crezcan en la zona, ya que esto, por una

parte, facilitará la obtención de material de plantación, y por otra se tendrá la

seguridad de que la planta está bien adaptada a las condiciones locales.

Otros autores (Mitchell, 1978), recomiendan que la vegetación utilizada para

el tratamiento de aguas residuales esté basada en una rápida y

relativamente constante razón de crecimiento, facilidad de propagación,

capacidad de absorber o transportar contaminantes, tolerancia a condiciones

hiperutróficas, facilidad de cosecha y potencialidad para otros usos.



2.8.2. Área de la Sección Transversal

El área de la sección transversal es uno de los factores determinantes de la

velocidad del flujo a través del dispositivo de tratamiento.

El área de la sección transversal, tanto para humedales de flujo superficial

como para los de flujo subsuperficial, es calculada usando una de las

formas de la ecuación de Darcy. Esta ecuación también es recomendada por

la Water Environmental Federation (W.E.F). (1990), (Reed, S C et al., 1988;

E.C./E.W.P.C.A, 1990).

SKQ

AD

c (2.1)

donde:

•Ac: es el área transversal del lecho (m2)

•KD: es la conductividad hidráulica Darciana (m/s)

•Q: es el caudal medio que circula a través del sistema (m3/s)

•S: es la pendiente longitudinal del fondo del lecho recomendada del 1%

(m/m)

Investigadores como Reed, Middelbrooks y Crites (1988, 1993), y Steiner

(1993) plantean que la velocidad del flujo definida por el producto (KDS) se

debe limitar a 6.8 m/d para minimizar el arrastre localizado de películas

biológicas (Steiner, G R, 1993; Reed, S C et al., 1988; Crites, B L. et al.,

1994)

Existen autores que consideran que en el empleo en la ecuación anterior, la

variable a considerar para el cálculo de la velocidad del flujo es el gradiente

hidráulico y este no tiene que coincidir necesariamente con la pendiente del

fondo del lecho. Las variaciones debidas a fluctuaciones de caudal (más

específicamente disminuciones del caudal por debajo del de diseño)



provocarían que el gradiente hidráulico disminuya y que la zona radicular de

las primeras plantas del sistema quede expuesta al aire, afectándose el

enraizamiento apropiado de las mismas y con ello la eficiencia depuradora

del sistema. Esta afectación puede evitarse si se limita la pendiente del

fondo. Kadlec y Knight (1996) consideran que con este fin puede escogerse

el 10% de la profundidad del lecho de soporte como valor máximo de

disminución de altura entre la entrada y la salida del sistema (Kadlec, R. H &

Knignt, R. L, 1996). Si se expresa este criterio de forma geométrica se puede

plantear:

Lh

0.1S ob (2.2)

1o

b GLh

S0.1 (2.3)

siendo:

•ho: la profundidad del agua en el humedal (m)

•Sb: pendiente del fondo (0/00)

•L: la longitud del humedal (m)

•G1: Número geométrico (a dimensional)

El valor de G1 debe ser menor de un décimo para asegurar que el extremo

de entrada del lecho no tenga mucho espacio entre la superficie del medio

soporte y la del agua, con lo que se evitan las condiciones que ocasionan

las consecuencias antes explicadas.

La ocurrencia de cargas excesivas o disminuciones de la conductividad

hidráulica pueden producir gradientes demasiado altos, capaces de

ocasionar inundaciones. Un límite del 10% de la altura del lecho en las

pérdidas de carga permisible es suficiente para su buen funcionamiento en



este sentido (Kadlec, R. H & Knignt, R. L, 1996). Expresando este criterio

geométricamente quedaría:

0.1hK

LLWQ

2oD

2

(2.4)

32o

D GLh

Kq0.1 (2.5)

donde:

•KD: es la conductividad hidráulica Darciana (m/d)

•G3: es el número de carga

•Q: es la carga hidráulica superficial (m/d)

•W: es el ancho (m)

Para un nivel del agua en el cual la profundidad de salida esté establecida al

90% como mínimo de la profundidad del lecho no ocurrirán inundaciones, o

lo que es lo mismo, que el valor de G3 sea menor que un décimo. La

condición de que G3=G1, corresponde a la situación en que la superficie del

agua es paralela al lecho del reactor; para G3<G1, la profundidad del agua

aumenta con la distancia a partir de la entrada y para G3>G1 la profundidad

del agua disminuye con la distancia a partir de la entrada. Por tal razón, los

parámetros G3 y G1 se consideran muy útiles para el establecimiento de

restricciones de diseño (Kadlec, R. H & Knignt, R. L, 1996).

2.8.3. Área Superficial. Modelos Matemáticos empleados

De acuerdo con lo planteado en la W.E.F. (1990) y la American Society of

Civil Enginerering A.S.C.E. (1992), (E.C./E.W.P.C.A, 1990), se recomienda



la siguiente ecuación para el cálculo del área superficial en Humedales de

flujo horizontal.

dnK

lnClnCQA

T

eos

(2.6)

la cual se deriva del modelo aplicado para flujo pistón, que relaciona la

eficiencia de remoción con el tiempo de retención:

t)Kexp(CC T0e (2.7)

donde:

•Ce: es la concentración de DBO5 del efluente (mg/L)

•Co: es la concentración de DBO5 del afluente (mg/L)

•KT: es la constante de reacción de primer orden dependiente de la

temperatura (d-1)

•t: es el tiempo de retención (d)

•d: es la profundidad del lecho (m)

•n: es la porosidad del medio (como fracción)

•As: es el área superficial del sistema (m2)

Reed, Crites y Middelbrooks (1997), proponen varias expresiones empíricas

para la determinación del valor de KT útiles en el cálculo de la razón de

remoción de nitrógeno tanto por nitrificación como por des-nitrificación, de

fósforo y de sólidos suspendidos totales dependientes también de la

temperatura del agua residual (Reed, S C et al., 1988).

La expresión 2.7 es un modelo de reacción base volumen. También se han

planteado modelos de reacción base área para el análisis del flujo en



reactores, como flujo pistón y como mezcla completa (Kadlec, R. H & Knignt,

R. L, 1996).

NNfp

0

e

NqK

1q

Kexp

CC

(2.8)

donde:

•Kfp: es la constante de reacción de primer orden base área para flujo pistón

(m/año)

•KN: es la constante de reacción de primer orden base área para N tanques

en serie (m/año)

•N: es el número de tanques de mezcla completa en serie supuesto

•q: es la carga hidráulica (m/año)

Los términos KTt de la expresión 2.7 y K/q de la expresión 2.8 son conocidos

como el número de Damköhler (Da), para los modelos base volumen y base

área respectivamente.

Otro criterio práctico recomienda áreas entre 5-10 m2/Pe (Pe, es la

Población equivalente) para aguas residuales domésticas para lograr

efluentes de 20 mg/L de DBO y 30 mg/L de SS, (para concentraciones

afluentes entre 150-300 mg/L).

El uso de las ecuaciones antes recomendadas sin una adecuada

interpretación del comportamiento del flujo puede llevar a errores en el

dimensionamiento de los sistemas y a su incorrecto funcionamiento desde el

punto de vista del tratamiento biológico; algunos autores (Kadlec, R. H &

Knignt, R. L, 1996), plantean la necesidad de efectuar pruebas de trazadores

para determinar los parámetros antes expuestos y conocer realmente el

tiempo medio de residencia del agua residual dentro del reactor.



2.8.4. Relación Largo- Ancho

La relación largo/ancho debe estar entre 3:1 y 10:1 en dependencia de las

cargas a tratar, de los contaminantes que se desean remover y del tipo de

flujo. La superficie del lecho debe ser llana y el fondo se recomienda que

tenga una pendiente no mayor del 3% que permita que el residual fluya a

través del substrato venciendo las fuerzas de fricción del medio (Steiner, G

R, 1993; Cooper, P. F. & Boom, A. G, 1987).

2.9. Legislación sobre efluentes líquidos

El problema de la contaminación por metales pesados, cianuro y otros

compuestos en efluentes líquidos para ser descargados en cuerpos de agua

dulce está presente en la definición de normas y leyes de carácter ambiental.

Para el caso de Ecuador, el TULSMA (Texto Unificado de la Legislación

Secundaria) (Ministerio del Ambiente, n.d.), dictada bajo el amparo del

Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de

la Contaminación Ambiental dicta los límites en la tabla 6 del Libro VI Anexo

I (véase, Tabla 1).

Tabla 1. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce

Parámetros Expresado

como Unidad

Límite máximo

permisible

Sólidos sedimentables

ml/l 1

Sólidos suspendidos totales

mg/l 100

Sólidos totales mg/l 1600

Potencial Hidrógeno pH 5-9

Arsénico total As mg/l 0,1

Cianuro total CN- mg/l 0,1

Sulfuros S mg/l 0,5

Cobre Cu mg/l 1,0

Fuente: TULSMA.



2.10. Estado del arte

El cuidado del ambiente y especialmente el cuidado del recurso hídrico se ha

vuelto un tema de investigación muy importante en la actualidad es por esto

que la problemática de este estudio, la remoción de cianuro y metales

pesados de los efluentes industriales de la minería ha sido estudiada por

muchos autores desde hace tiempo, especialmente para cumplir con

parámetros establecidos en la legislación respectiva del lugar y un medio

para el cuidado y preservación del medio.

En un estudio realizado en Atlanta, Estados Unidos se, estudió mediante una

planta piloto se analizo la reducción de cianuro complejo y libre de las aguas

subterráneas provenientes de industrias principalmente de aluminio

mediante especies como totora (Typha latifolia) y junco (Schoenoplectus

tabernaemontani), posteriormente convertidos a Coontail (Ceratophyllum

demersum) y espigas de agua (Potamagetonspp). Lográndose resultados

muy alentadores reduciendo tanto el cianuro total y libre de manera efectiva

durante 7 d detención, en un 56% y 88%, respectivamente. Estos

desplazamientos se lleven a estimaciones de límite inferior, ya que las

concentraciones de efluentes eran a menudo debajo de la detección

(Gessner et al., 2005).

En Asturias España, la preocupación por la contaminación con cianuro había

sido un tema muy importante y la necesidad de cumplir con las normativas

vigentes, por lo que se realizó un tratamiento piloto in situ con un porcentaje

de cianuro disuelto removido del 21,6 % y 98 % de Cu, nitrito y nitrato,

mediante sistemas pasivos basados en humedales y los consideran como

una alternativa viable para tratar lixiviados procedentes de instalaciones de

industrias mineras y relaves cerrados. (Álvarez et al. 2013)

En cuanto al uso de fito remediación de efluentes industriales donde se

realizan procesos de cianuración, existe una tesis doctoral de la Universidad

de Oviedo (Álvarez García, 2005), donde se resalta el uso de humedales

construidos como una opción viable para su tratamiento y se resalta el uso



de la especie (Typha latifolia) como una especie resistente y apta para la

disposición en ambientes aerobios así también las especies (Phragmites

Australis) y (Juncus Effusus). También se hace una apreciación al uso de

este tipo de tratamiento en la disminución de metales pesados llegando a

resultados de reducción del 40 al 100% (Álvarez García, 2005).

A nivel local existe un trabajo similar orientado hacia las actividades mineras

sin buenos resultados en cuanto a la disminución de cianuro (Mariuxi Del

Cisne Jaramillo Jumbo & Edison Dario Flores Campoverde, 2012), el trabajo

fue realizado con dos especies de plantas Lemma Minor (Lenteja de agua),

Eichorinia crassipies (Jacinto de agua), por lo que da la oportunidad de

profundizar más en el tema de cianuro y metales pesados que son los

parámetros de contaminantes más peligroso en estas industrias.



CAPITULO III

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Situación geográfica del proyecto

La planta de cianuración “COMINCOBOS S.A.”, se encuentra ubicada en la

Provincia del Azuay, Cantón Ponce Enríquez, sector Bella Rica. La ubicación

geográfica de la planta es la siguiente: coordenadas Longitud Este (X)

643209 y Latitud Norte (Y) 9660681 UTM, WGS 84. (Véase, Figura 6)

Los efluentes que se van a tratar en el sistema de tratamiento son

generados en la planta “COMINCOBOS S.A.”, industria dedicada a la

extracción de oro mediante carbón activado por procesos de cianuración y

cuyos efluentes son transportados mediante tuberías hacia una piscina

(véase, Foto 1), de disposición de residuos ubicada a unos 600 metros,

desde la planta de cianuración en línea recta, en las coordenadas Longitud

Este (X) 643209 y Latitud Norte (Y) 9660681 UTM, a 650 metros sobre el

nivel del mar (msnm), lugar donde se construirá el sistema de tratamiento de

aguas residuales.



Figura 6. Ubicación de la Planta y piscina de disposición de residuos

Fuente: Google Earth

Elaboración: Juan Pesántez Vallejo

Foto 1. Piscina de disposición de residuos

Foto: Juan Pesántez Vallejo



3.2. Descripción del sistema de tratamiento

El afluente a nuestro sistema de tratamiento se incorpora luego de que el

mismo es bombeado desde la piscina de residuos, (véase, Foto 2), para

luego pasar a nuestra planta de tratamiento, el ingreso del afluente a la

planta de tratamiento es mediante una manguera en forma de flauta (véase,

Foto 3), para mejorar la dispersión de afluente a tratar en todo el estrato. El

afluente será distribuido en la superficie del humedal (1m de ancho por 4

metros de largo), con la salida en la parte baja del tanque, la misma que fue

tapada hasta ser llenado y asegurado el tiempo de retención con el que se

probó este sistema (5 días), (véase, Figura 7 y Figura 8), luego de este

tiempo fue evacuada el agua tratada de retorno a la piscina de disposición

de residuos, ya que algunos parámetros todavía no cumplen con la

normativa, tomando nuestra muestra del efluente tratado.

Foto 2. Bomba para extracción de agua




Figura 7. Vista superior de la planta de tratamiento


Para la realización de la planta de tratamiento se acondicionó una losa de

cemento existente. Donde se construyó una pared de ladrillo reforzado a

ambos lados con cemento para mantener la permeabilidad y se reforzó el

fondo, al mismo tiempo que se le ha dado una pendiente del 1%, al final de

la cual existe un agujero de salida (véase, Figura 8), para asegurar la salida

de todo el líquido tratado luego de su tratamiento.

Figura 8. Vista lateral del sistema de tratamiento




Foto 3. Método de entrada de afluente al sistema

FOTO: Juan Pesántez Vallejo

El tipo de flujo a usarse es un sistema de flujo sub superficial (SFS) por la

calidad de tratamiento que se puede dar al agua, ya que no sólo se remueve

por las plantas sino también por el estrato utilizado en el proceso; otro

beneficio de este tipo de flujo es que podemos evitar la afluencia de

mosquito propio de la zona que suele hospedarse en ambientes acuáticos

para depositar sus huevos, este es un aspecto muy importante a tratar ya

que en la zona hay trabajadores de la industria minera que viven muy cerca

del lugar. El régimen de llenado es discontinuo ya que se va a llenar el

tanque de tratamiento con el afluente y luego será vaciado para la siguiente

etapa de tratamiento. El agua desalojada (efluente del sistema), regresó a la

piscina de disposición de residuos ya que algunos parámetros todavía no

cumplieron con la normativa ecuatoriana.

La especie de vegetación utilizada en este trabajo sea la especie (Typha

Latifolia) una especie muy común en la zona de Yunguilla y Santa Isabel en

la provincia del Azuay (Véase, Foto 4), encontrándola con facilidad en zonas

pantanosas con gran afluencia de agua; la misma que ha reportado muy

buenos resultados con reducciones de hasta del 88% de cianuro libre

(Gessner et al., 2005), y resultados desde 40 a 100% en metales pesados



(Álvarez García, 2005); la densidad de vegetación fue de 23 plantas

distribuidas en el área de tratamiento (4m²), (García, J, 2003).

La especie (Typha Latifolia) o comúnmente llamada totora o espadaña

puede medir hasta 2 metros aunque existen plantas que llegan a los 3

metros de altura, es una planta robusta con raíces fibrosas, rizomas y tallos

erectos. Las hojas son basales, lineares y de planas a semicilíndricas con un

color verde pálido o amarillas, además crecen de manera erecta cubriendo al

tallo, los mismos crecen ligeramente más cortos que las hojas, las flores

crecen en dos inflorescencias bien diferenciadas la masculina de la

femenina, estando la femenina abajo a no más de 2.5 cm de la masculina.

Esta especie es muy adaptable a medios ecológicos variados creciendo a

plena luz y soportando incluso sombra, también acepta un alto rango de

temperaturas y no necesariamente suelos ricos en nutrientes, requiere de

suelos con abundante agua o ambientes inundados necesitando una

profundidad máxima de unos 40 cm de raíz; si la zona está inundada el agua

debe estar bien aireada. (“Typha latifolia, Espadaña,” n.d.)

Foto 4. Izquierda: Planta extraída. Derecha: lugar de extracción de la

planta


En nuestro medio se utilizan las hojas de esta especie para hacer artesanías

como canastos o sombreros, también sus flores se pueden utilizar como



adornos e incluso son utilizadas en las zonas rurales como repelentes para

insectos.

Esta es una planta muy invasiva y su siembre debe ser controlada en

estanques dimensionados.

El estrato utilizado en nuestra planta de tratamiento es grava gruesa con un

diámetro promedio de 4 pulgadas o 10cm, propia del lugar, para mejorar la

retención de contaminantes y una buena adaptación de las plantas.

Figura 9. Diagrama de flujo del sistema de tratamiento

Elaboración: Juan Pesántez Vallejo.

BOMBA

Planta de tratamiento

Tanque de

almacenamiento de

agua tratada

Laguna de

almacenamiento

de efluentes

Laguna de

almacenamiento de

efluentes

Muestre

Muestre



3.3. Muestreo y preservación de la muestra

A continuación se brinda información de los parámetros estudiados en el

sistema de tratamiento, tipo de análisis y preservación de la muestra.

Las muestras serán tomadas en la mañana para mejorar el lapso de tiempo

desde la toma de la muestra in situ hasta llevarlas al laboratorio de la

Universidad de Cuenca (Laboratorio de Aguas de la Facultad de Ciencias

Químicas), instalaciones destinadas a realizar este tipo de análisis en la

ciudad de Cuenca, sus procesos siguen la metodología de Métodos

Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales ((APHA et al.,

1992)), la muestra será preservada en botellas de vidrio previamente

lavadas con el agua de donde se tomara la muestra, posteriormente

cubiertas con plástico para disminuir la entrada de luz y aire que podrían

producir reacciones que afecten nuestros resultados y para evitar reacciones

que afecten el contenido de cianuro de la muestra, se conservara a la menor

temperatura posible con hielo triturado nunca hielo seco ya que podría

cambiar el pH así como congelarla, se deberá conservar a una temperatura

de 4 grados centígrados.

En caso de que se necesite conservar la muestra un periodo más largo que

el descrito anteriormente se seguirá las recomendaciones del libro Métodos

Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales (APHA et al.,

1992). Se ubicará también un etiquetado de la muestra con el número de la

muestra, tipo de la muestra fecha, hora y nombre de la persona que toma la

muestra todo esto según Métodos Normalizados para el Análisis de Aguas

Potables y Residuales (APHA et al., 1992).

El muestreo que se va a realizar es un muestreo simple puntual; se tomará

dos muestras cada 5 días en un total de 6 campañas de monitoreo (véase,

Tabla 2), una a la entrada del humedal y otra a la salida, asegurando el

tiempo de retención y que el suministro de agua a tratarse no varíe

considerablemente durante el tiempo total de tratamiento, de esta manera

obtendremos un total de diez muestras entre ellas las de entrada y salida.



Tabla 2. Monitoreo de tratamiento de agua, fechas y campañas de

monitoreo

MONITOREO FECHA CAMPAÑA

1er Muestreo 11-jun 1

16-jun 2

2do Muestreo 16-jun

21-jun 3

3er Muestreo 21-jun

26-jun 4

4to Muestreo 26-jun

01-jul 5

5to Muestreo 01-jul

06-jul 6

Elaboración: Juan Pesántez Vallejo.

Los parámetros a ser analizados en las muestras son:

Conductividad

Sólidos totales, sedimentables, totales disueltos y suspendidos

totales.

pH

Cianuro libre

Cobre

Arsénico

Sulfuros

Para los resultados se realizará un análisis comparativo mediante: media,

máximos, mínimos, los cuales serán comparados mediante graficas de

histogramas, en los cuales se comparara la cantidad de contaminantes a la

entrada y luego del tratamiento llegando a la conclusión del porcentaje de

reducción de cada contaminante.



3.3.1. Determinación de la conductividad

La conductividad se refiere a la capacidad de una solución para

transportar una corriente eléctrica dependiendo esta; de la presencia de

iones y de su concentración total, de su movilidad valencia y

concentraciones relativas así como de la temperatura de la medición y

también por ultimo de la temperatura de la medición.

La medición en laboratorio se realiza mediante una célula de

conductividad donde se analiza la resistencia, esto se mide en ohmios o

megohmios por unidad de longitud que puede ser centímetros.

La medición de la conductividad se realiza para conocer o tener una idea

del grado de mineralización del agua y también para un posterior análisis

de sólidos totales disueltos. (APHA et al., 1992)

3.3.2. Determinación de sólidos totales, sedimentables, totales

disueltos y suspendidos totales.

El término sólidos en general son los materiales suspendidos o disueltos

en aguas limpias y aguas residuales. Los sólidos pueden afectar

negativamente a la calidad de cualquier tipo de agua de varias maneras

también es importante recalcar que el nivel de sólidos puede ser crucial

en el análisis de las limitaciones de algunos sistemas de tratamiento.

Existen algunas denominaciones para los sólidos entre ellas: sólidos

totales que se refiere a la cantidad de residuos que quedan en un

recipiente después de la evaporación de la muestra y su consecuente

secado en estufa a temperatura definida, sólidos totales suspendidos

representa la cantidad de sólidos retenida por un filtro y sólidos disueltos

totales representa la porción que atraviesa el filtro. El tamaño de poro del

filtro así como su área y espesor son parámetros determinantes que

afectaran a la separación de los últimos tipos de sólidos de los que he

hablado.

Los sólidos sedimentables aplican al material que sedimenta después de

un tiempo determinado de sedimentación.(APHA et al., 1992)



3.3.3. pH

La mayor parte de las aguas naturales tienen un pH que varía entre 4 y

9. Esta fluctuación de valores está dada por la presencia de bicarbonatos

y en menor grado carbonatos y puede estar afectado por la entrada de

residuales ácidos o básicos. La escala práctica de pH se extiende desde

el valor 0 (muy ácido) hasta el valor 14 (muy básico), con un valor medio

de 7, que corresponde a la neutralidad exacta a 25°C.

Para su determinación se pueden emplear varios tipos de electrodos,

aunque se reconoce que el electrodo de Hidrógeno es el estándar

primario por excelencia. El más utilizado es la combinación del electrodo

de vidrio con el Electrodo de Calomel como potencial de referencia.

(APHA et al., 1992)

3.3.4. Cianuro libre

El termino cianuro incluye todos los grupos CN en compuestos de

cianuro que se puedan determinar como por ejemplo el cianuro libre que

se pueda determinar mediante métodos especializados.

El cianuro representa un material muy toxico para los peces en medios

acuáticos especialmente de complejos estables con cobre principalmente

a los iones sin disociar, siendo los iones complejos mucho menos

tóxicos.

La pérdida de cianuro a la atmosfera, su destrucción química, bacteriana

y su absorción por plantas resistentes pueden reducir el cianuro a niveles

menos nocivos.

El método utilizado en nuestro estudio es el Método Colorimétrico

mediante el reactivo de piridina-acido barbitúrico observando el cambio

de color en el espectrofotómetro para utilización a 578nm (APHA et al.,

1992), la gran cantidad de interferencias que presenta el cianuro para su

análisis hace difícil su cuantificación en nuestro estudio siendo algunas

de sus principales cobre y otros metales presentes en estas aguas

(APHA et al., 1992).



Por último el cianuro es un compuesto altamente toxico por lo que el libro

de Métodos Normalizados para el Análisis de Aguas Potables y

Residuales (APHA et al., 1992), recomiendo usar las siguientes

precauciones no solo en la toma de muestras sino también en el

laboratorio: asegurarse que estar en un lugar aireado o en caso de

laboratorio una campana y usar mascarilla para evitar la inhalación de

gases de cianuro también se recomienda el uso de guantes y botas para

evitar contacto de nuestra piel con la muestra.

3.3.5. Cobre

El cobre es un metal que se puede encontrar con facilidad en mínimas

cantidades en el agua que consumimos diariamente por la corrosión en

sistemas de distribución usado incluso en sistemas de suministro de

agua para control de crecimientos biológicos, incluso el cobre es esencial

para los seres humanos, se calcula en 2,0 mg la necesidad diaria de

cobre para una persona adulta. (APHA et al., 1992)

Desde la toma de la muestra es esencial el análisis lo más pronto posible

ya que este tiende a absorberse en los recipientes de las muestras.

El método a usarse en el laboratorio para el análisis del cobre es el

Método Bicinconinato aceptado por la USEPA (United States

Environmental Protection Agency - Agencia de Protección Ambiental de

los E.E.U.U.), donde el cobre en la muestra reacciona con una sal del

ácido bicinconinato, para formar un complejo de color purpura

proporcional a la concentración de cobre. (HACH COMPANY, 2000)

Hay que tener en cuenta que para el análisis existen muchas

interferencias por el contenido de cianuro y hierro en la muestra por lo

que el laboratorio realizara los ajustes necesarios en la misma.

3.3.6. Arsénico

El arsénico es un metal muy toxico una cantidad pequeña del mismo

como 100 mg puede ocasionar un grave envenenamiento, además de los

efectos crónicos por su acumulación en el cuerpo por exposición repetida



a niveles bajos de arsénico. A este también se le atribuyen propiedades

cancerígenas, la concentración de arsénico en agua potable raramente

excede los 10ug/l aunque han sido registrados valores del orden de los

100ug/l. este metal puede encontrarse en el agua como resultado de una

disolución de minerales, descargas industriales o aplicación de

insecticidas.(APHA et al., 1992)

El método realizado para el análisis de arsénico en nuestra muestra es el

Método de Dietilditiocarbamato de Plata, donde el arsénico inorgánico se

reduce a arsina y luego en un tubo de absorción que contiene

dietilditiocarbamato de plata disuelto en piridina el arsénico reacciona con

la sal de plata formando un complejo rojo soluble adecuado para la

medida de fotometría.(APHA et al., 1992)

3.3.7. Sulfuros

Los sulfuros encontrados usualmente en el agua subterránea,

especialmente manantiales calientes. Su presencia es común en aguas

residuales en parte a la descomposición de materia orgánica, presente

en los residuales industriales, pero procede casi siempre de la reducción

bacteriana de los sulfatos. El sulfuro de hidrogeno que escapa al aire a

partir de aguas residuales con sulfuros produce olores molestosos

característicos. Su concentración en niveles altos ha ocasionado la

muerte de numerosos trabajadores en alcantarillas. Ataca directa en

indirectamente a los metales produciendo corrosiones y descomposición

de los mismos.(APHA et al., 1992)

El análisis de laboratorio se lo realiza mediante el Método del Electrodo

plata-sulfuro de plata, en donde el potencial de un electrodo plata-sulfuro

de plata varía con la actividad del ion sulfuro en solución. Corrigiendo el

coeficiente de actividad del ion y el pH se estima la concentración de

sulfuro.



CAPITULO IV

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Análisis de resultados

Después de realizado el tratamiento de los efluentes de la planta de

cianuración “COMINCOBOS S.A.”, en los cinco muestreos, se obtuvieron los

siguientes resultados para cada contaminante (véase, Tabla 3), podemos

identificar los parámetros analizados a la entrada y su posterior salida del

tratamiento en cada uno de los muestreos realizados durante las campañas

de monitoreo. Los cuadros resaltados representan rangos donde han

ocurrido errores por lo que no han sido tomados en cuenta. Después de los

cinco muestreos se presentan las medias de concentración a la entrada y

salida, de igual manera las medias de concentración reducida en cada

parámetro analizado.



Tabla 3. Reducción de contaminante por concentración (Véase, Anexo 3. Resultados de análisis de laboratorio)

MUESTREO

1 2 3 4 5 MEDIA

PARAMETROS A

MEDIR ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA ENTRADA SALIDA

CARGA

REDUCIDA

Conductividad

(mS/cm) 2.57 1.73 3.22 2.57 3.2 2.56 *3.19 *3.24 2.67 2.6 2.97 2.54 0.431

S. Disueltos

(mg/L) 1437 968.00 1856 1406 1897 1602 2040 1746 1406 1347 1727.20 1413.8 313.4

S. Suspendidos

(mg/L) 1320 823.0 1260 320 760 123 553 320 620 160 902.60 349.2 553.4

S. Totales (mg/L) 2757 1791.0 3116 1726 2657 1755 2593 2066 2026 1407 2629.80 1749.0 880.8

S. Sedimentables

(ml/L) 0.01 0.03 0.01 0.001 0.001 0.001 *0.002 *0.02 0.3 0.001 0.06 0.01 0.054

pH 10 6.97 9.32 6.85 8.65 7.007 9.021 7.3 9.843 7.5 9.37 7.13 2.241

Cianuro libre

(mg/L) 0.3 0.25 0.075 0.05 0.03 0.028 *0.316 *0.03 0.5 0.2 0.24 0.11 0.133

Sulfuro (mg/L) 3 1.60 3.6 2.8 3.6 1.64 3.73 1.57 0.229 0.215 2.83 1.57 1.267

Cobre (mg/L) 238 168.00 242 223 *216 *238 762 518 585 223 408.60 274.00 134.600

Arsénico (mg/L) 762 753 760 730 745 660 786 572 645 567 739.60 656.40 83.200

*.Valores que representan errores en los análisis (estudiados cada uno correspondientemente en el análisis individual de

resultados en páginas posteriores)




4.1.1. Análisis de la conductividad

Se presenta el análisis de reducción parámetro conductividad eléctrica. En el

Gráfico 1, se evidencia la reducción de conductividad en los muestreos

realizados, con la excepción del muestreo cuatro donde se puede observar

un aumento de 3.19mS /cm a 3.24mS/cm (Véase, Tabla 3), en este

parámetro lo que más probablemente podría significar el acarreo de metales

que han quedado depositados hacia la salida del sistema por lo que no se

tomó en cuenta para el análisis. Así mismo se obtuvo la media de

concentración tanto de entrada 2.97mS/cm como de salida 2.54mS/cm y una

media de reducción durante los cuatro muestreos de 0.43mS/cm, en cinco

días de tratamiento.

Gráfico 1. Reducción de la conductividad (concentración)


En la Tabla 4, se muestran los porcentajes de reducción por muestreo así

como el máximo, mínimo, y promedio del porcentaje producido durante el

estudio.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

1erMuestr

eo

2doMuestr

eo

3erMuestr

eo

5toMuestr

eo

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mS/cm) 2,57 3,22 3,2 2,67 2,97 0,43

SALIDA (mS/cm) 1,73 2,57 2,56 2,6 2,54

2,57

3,22 3,2

2,67 2,97

0,43

1,73

2,57 2,56 2,6 2,54

Co

nd

uct

ivid

ad (

mS/

cm)

Valores de conductividad a la entrada y salida del sistema



Tabla 4. Porcentajes de reducción de conductividad

Conductividad REDUCCION

(%)

1er Muestreo 32.84

2do Muestreo 20.19

3er Muestreo 20.00

5to Muestreo 2.62

% Máximo 32.84

% Mínimo 2.62

Promedio 18.91


En el Gráfico 2, es representada la tabla anterior, en el mismo se puede

observar con una línea roja el valor promedio de 18.91% durante todo el

estudio y en línea azul las concentraciones observadas en las diferentes

muestras. Los porcentajes máximos y mínimos son 32.84% y 2.62%

respectivamente.

Gráfico 2. Reducción de conductividad


1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 32,84 20,19 20,00 21,35

PROMEDIO 23,59 23,59 23,59 23,59

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

PO

RC

ENTA

JE (

%)



4.1.2. Análisis de sólidos disueltos

En el Gráfico 3, se evidencia una buena reducción de sólidos disueltos en

todos los muestreos. Así mismo se obtuvo la media de concentración tanto

de entrada 1727.2mg/L como de salida 1413.8mg/L y una media de

reducción durante todos los cinco muestreos de 313.4mg/L, en 5 días de

tratamiento.

Gráfico 3. Reducción de sólidos disueltos (concentración)



como el máximo, mínimo, y promedio del porcentaje reducido durante el

estudio.

0

500

1000

1500

2000

2500

1erMuestre

o

2doMuestre

o

3erMuestre

o

4toMuestre

o

5toMuestre

o

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mg/L) 1437 1856 1897 2040 1406 1727,2 313,40

SALIDA (mg/L) 968,00 1406 1602 1746 1347 1413,80

1437

1856 1897 2040

1406

1727,2

313,40

968,00

1406 1602

1746

1347 1413,80

Sólid

os

dis

ue

lto

s (m

g/L)

Valores de sólidos disueltos a la entrada y salida del sistema



Tabla 5. Porcentajes de reducción de sólidos disueltos

Sólidos

disueltos

REDUCCION

(%)

1er Muestreo 32.64

2do Muestreo 24.25

3er Muestreo 15.55

4to Muestreo 14.41

5to Muestreo 4.20

% Máximo 32.64

% Mínimo 4.20

Promedio 18.21


En el Gráfico 4, podemos observar el valor máximo de reducción de sólidos

disueltos de 32.64% y el mínimo 4.2%, con un promedio de reducción de

18.21 % representado con una línea roja.

Gráfico 4. Reducción de sólidos disueltos


1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 32,64 24,25 15,55 14,41 4,20

PROMEDIO 18,21 18,21 18,21 18,21 18,21

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

Po

rce

nta

je %



4.1.3. Análisis de sólidos suspendidos

En el Gráfico 5, se muestra la reducción de sólidos suspendidos en los 5

muestreos realizados, con un promedio a la entrada de 902.6mg/L y otro a la

salida de 349.2mg/L, se observa una alta concentración reducida con una

media de 553.4 mg/L.

Gráfico 5. Reducción de sólidos suspendidos (concentración)



como el máximo, mínimo, y promedio del porcentaje producido durante el

estudio.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1erMuestre

o

2doMuestre

o

3erMuestre

o

4toMuestre

o

5toMuestre

o

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mg/L) 1320 1260 760 553 620 902,6 553,40

SALIDA (mg/L) 823,00 320 123 320 160 349,20

1320 1260

760

553 620

902,6

553,40

823,00

320

123

320

160

349,20

Sólid

os

susp

en

did

os

(mg/

L)

Valores de sólidos suspendidos a la entrada y salida del sistema



Tabla 6. Porcentajes de reducción de sólidos suspendidos

Sólidos

Suspendidos

REDUCCION

(%)

1er Muestreo 37.65

2do Muestreo 74.60

3er Muestreo 83.82

4to Muestreo 42.13

5to Muestreo 74.19

% Máximo 83.82

% Mínimo 37.65

Promedio 62.48


En el Gráfico 6, podemos observar el valor máximo 83.82% de reducción y el

mínimo 37.65%, con un promedio de reducción de 62.48 % representado

con una línea roja (véase, Gráfico 6), lo que significa más de la mitad de

sólidos suspendidos retenidos por el sistema de tratamiento. Esto nos da

una idea de la eficacia del material filtrante (grava) utilizado y su importancia

en este tipo de sistemas, también las raíces de las plantas funcionan como

cortinas para sedimentar el material y que de esta manera el sistema

retenga este tipo de sólidos.



Gráfico 6. Reducción de sólidos suspendidos


4.1.4. Análisis de sólidos totales

Se presenta el análisis de reducción de los sólidos totales gráficamente y por

tablas. En el Gráfico 7, se muestra la reducción de sólidos totales en los 5

muestreos realizados, con un promedio a la entrada y otro a la salida,

evidenciando mediante nuestro sistema de tratamiento una alta

concentración reducida con una media de 880.8 mg/L. Lo que evidencia la

capacidad de absorción de las plantas y del estrato utilizado.

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 37,65 74,60 83,82 42,13 74,19

PROMEDIO 62,48 62,48 62,48 62,48 62,48

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00P

orc

en

taje

%



Gráfico 7. Reducción de sólidos totales (Concentración)


En la Tabla 7, se muestra la reducción de sólidos totales en los 5 muestreos

realizados, con porcentajes máximos, mínimos y un promedio de reducción

en el sistema.

Tabla 7. Porcentajes de reducción de sólidos totales

Sólidos

Totales

REDUCCION

(%)

1er Muestreo 35.04

2do Muestreo 44.61

3er Muestreo 33.95

4to Muestreo 20.32

5to Muestreo 30.55

% Máximo 44.61

% Mínimo 20.32

Promedio 32.89


0500

100015002000250030003500

1erMuestr

eo

2doMuestr

eo

3erMuestr

eo

4toMuestr

eo

5toMuestr

eo

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mg/L) 2757 3116 2657 2593 2026 2629,8 880,80

SALIDA (mg/L) 1791,00 1726 1755 2066 1407 1749,00

2757 3116

2657 2593 2026

2629,8

880,80

1791,00 1726 1755 2066

1407 1749,00

Sólid

os

tota

les

(mg/

L)

Valores de sólidos totales a la entrada y salida del sistema



En el Gráfico 8 podemos observar el valor máximo 44.61% de reducción y el

mínimo 20.32% con un promedio de reducción de 32.89% representado con

una línea roja. Al igual que todos los sólidos se presentan resultados muy

favorables en cuanto a su reducción y uniformes durante el transcurso del

estudio.

Gráfico 8. Reducción de sólidos totales


4.1.5. Análisis de sólidos sedimentables

En el Gráfico 9, se puede evidenciar como los valores de sólidos

sedimentables varían considerablemente debido a sus valores muy

despreciables por lo que serán omitidos para el análisis. Las variaciones se

pueden deber a la grava que poseía cantidades muy bajas de sólidos, aún

después de su lavado para ser colocada en el tanque de tratamiento, por lo

que estos podrían variar las características de entrada del agua a tratar, otro

aspecto importante puede ser que los valores de sólidos sedimentables

representan concentraciones muy bajas que están cerca de las

concentraciones mínimas detectables por el laboratorio en este parámetro

en particular.

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 35,04 44,61 33,95 20,32 30,55

PROMEDIO 32,89 32,89 32,89 32,89 32,89

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

Po

rce

nta

je %



Gráfico 9. Reducción de sólidos sedimentables (Concentración)


4.1.6. Análisis de pH

Se presenta el análisis de reducción de pH. En el Gráfico 10 se puede

evidenciar la reducción de pH en los 5 muestreos realizados, con un

promedio a la entrada y otro a la salida, se observa una buena capacidad de

neutralización de pH llegando en todos los muestreos a niveles muy

cercanos a 7 o neutro, con una media de reducción de 2.24 unidades.

0

0,1

0,2

0,3

1erMuestr

eo

2doMuestr

eo

3erMuestr

eo

4toMuestr

eo

5toMuestr

eo

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (ml/L) 0,01 0,01 0,001 0,002 0,3 0,0646 0,05

SALIDA (ml/L) 0,03 0,001 0,001 0,02 0,001 0,01

0,01 0,01 0,001 0,002

0,3

0,0646 0,05 0,03

0,001 0,001 0,02

0,001 0,01

Sólid

os

sed

ime

nta

ble

s (m

l/L)

Valores de sólidos sedimentables a la entrada y salida del sistema



Gráfico 10. Reducción de pH (Valores)


4.1.7. Análisis de Cianuro libre

Se presenta el análisis de reducción de cianuro libre. En el Gráfico 11 se

muestra la reducción de cianuro libre en los 4 muestreos que se hicieron

válidos para el análisis, con un promedio a la entrada y otro a la salida, no se

tomó en cuenta el muestreo número cuatro ya que se observa una

disminución muy alta en cuanto a concentración (Véase, Tabla 3), lo que

puede significar una falla de laboratorio por la existencia de importantes

interferencias que presenta el cianuro para su análisis en este tipo de aguas

y/o una falla en la manipulación de la misma por el alto grado de

inestabilidad del cianuro. Se obtiene una media de reducción de cianuro libre

de 0.13 mg/L en cinco días de tratamiento.

0

2

4

6

8

10

12

14

1erMuestre

o

2doMuestre

o

3erMuestre

o

4toMuestre

o

5toMuestre

o

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (U) 10 9,32 8,65 9,021 9,843 9,3668 2,24

SALIDA (U) 6,97 6,85 7,007 7,3 7,5 7,13

10 9,32

8,65 9,021 9,843 9,3668

2,24

6,97 6,85 7,007 7,3 7,5 7,13

pH

(U

nid

ade

s)

Valores de pH a la entrada y salida del sistema



Gráfico 11. Reducción de cianuro libre (Concentración)


En la Tabla 8, se muestra la reducción de cianuro libre en los 4 muestreos

considerados para el análisis, con porcentajes máximos, mínimos y un

promedio de reducción en el sistema.

Tabla 8. Porcentajes de reducción de cianuro libre

Cianuro libre REDUCCION

(%)

1er Muestreo 16.67

2do Muestreo 33.33

3er Muestreo 6.67

5to Muestreo 60.00

% Máximo 60.00

% Mínimo 6.67

Promedio 29.17


00,10,20,30,40,5

1erMuestre

o

2doMuestre

o

3erMuestre

o

5toMuestre

o

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mg/L) 0,3 0,075 0,03 0,5 0,2442 0,13

SALIDA (mg/L) 0,25 0,05 0,028 0,2 0,11

0,3

0,075 0,03

0,5

0,2442

0,13

0,25

0,05 0,028

0,2

0,11

Cia

nu

ro li

bre

(m

g/L)

Valores de cianuro libre a la entrada y salida del sistema



En el Gráfico 12, se puede observar los porcentajes de reducción de cianuro

libre durante los cuatro muestreos, se puede evidenciar variaciones

considerables a lo largo del estudio que probablemente se podría deber a los

cambios en la intensidad de lluvia, ya que aunque el estudio fue realizado en

época de sequía, el clima de la zona es muy variable y existen días lluviosos

durante todo el año, lo que podría haber provocado mejor dilución de

contaminantes en el humedal. El promedio de variación de cianuro a lo largo

del estudio es de 29.17%, con un máximo de 60% y un mínimo de 6.67%.

Esto nos da una idea de la alta capacidad de este sistema en cuanto a

reducción de cianuro comparado a otros tratamientos de bajo costo o

naturales.

Gráfico 12. Reducción de cianuro libre


Hay que tener en cuenta que el cianuro es un compuesto muy inestable no

solo al manipularlo para realizar el muestro sino también al reaccionar con el

medio en el que se encuentra.

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 16,67 33,33 6,67 40,00

PROMEDIO 24,17 24,17 24,17 24,17

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

Po

rce

nta

je %



4.1.8. Análisis de Sulfuro

Se presenta el análisis de reducción de sulfuro gráficamente y por tablas. En

el Gráfico 13, se muestra la reducción de sulfuro en los 5 muestreos

realizados, con un promedio a la entrada y otro a la salida. Se obtiene una

media de reducción de sulfuro de 1.27 mg/L en cinco días de tratamiento,

durante todo el estudio.

Gráfico 13. Reducción de sulfuro (Concentración)


En la Tabla 9, se muestra la reducción de sulfuro en los 5 muestreos


en el sistema.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

Promedio Media dereducción

ENTRADA (mg/L) 3 3,6 3,6 3,73 0,229 2,8318 1,27

SALIDA (mg/L) 1,60 2,8 1,64 1,57 0,215 1,56

3

3,6 3,6 3,73

0,229

2,8318

1,27 1,60

2,8

1,64 1,57

0,215

1,56

Sulf

uro

(m

g/L)

Valores de sulfuro a la entrada y salida del sistema



Tabla 9. Porcentajes de reducción de sulfuro

Sulfuro REDUCCION

(%)

1er Muestreo 46.67

2do Muestreo 22.22

3er Muestreo 54.44

4to Muestreo 57.91

5to Muestreo 6.11

% Máximo 57.91

% Mínimo 6.11

Promedio 37.47


En el Gráfico 14, podemos observar el valor máximo 57.91% de reducción y

el mínimo 6.11% con un promedio de reducción de 37.47% representado

con una línea roja (véase, Gráfico 14), lo que significa una buena absorción

de sulfuro en el sistema, el último dato representa una baja considerable en

cuanto a reducción de sulfuro que podría deberse a que los valores de

entrada también fueron muy bajos a comparación de los anteriores

muestreos.



Gráfico 14. Reducción de sulfuro


4.1.9. Análisis de Cobre

Se presenta el análisis de reducción de cobre gráficamente y por tablas. En

el Gráfico 15, se muestra la reducción de cobre en los 5 muestreos

realizados, con un promedio a la entrada y otro a la salida. Se obtiene una

media de reducción de cobre de 134.6 mg/L en cinco días de tratamiento. El

muestreo número tres no será tomado en cuenta para el análisis ya que

como se evidencia en el gráfico (Véase, Gráfico 15), existe un aumento de

concentración lo que podría significar el acarreo de material de pequeños

depósitos de metales en este tipo de sistemas.

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 46,67 22,22 54,44 57,91 6,11

PROMEDIO 37,47 37,47 37,47 37,47 37,47

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

Po

rce

nta

je %



Gráfico 15. Reducción de cobre (Concentración)


En la Tabla 10, se muestra la reducción de cobre en los 4 muestreos que se

han tomado en cuenta para el análisis, con porcentajes máximos, mínimos y

un promedio de reducción en el sistema.

Tabla 10. Porcentajes de reducción de cobre

Cobre REDUCCION

(%)

1er Muestreo 29.41

2do Muestreo 7.85

4to Muestreo 32.02

5to Muestreo 61.88

% Máximo 61.88

% Mínimo 7.85

Promedio 32.79


0100200300400500600700800

1erMuestre

o

2doMuestre

o

3erMuestre

o

4toMuestre

o

5toMuestre

o

Promedio

Media dereducció

n

ENTRADA (mg/L) 238 242 216 762 585 408,6 134,60

SALIDA (mg/L) 168,00 223 238 518 223 274,00

238 242 216

762

585

408,6

134,60 168,00 223 238

518

223 274,00

Co

bre

(m

g/L)

Valores de cobre a la entrada y salida del sistema




el mínimo 7.85% con un promedio de reducción de 32.79 % representado

con una línea roja. Estos porcentajes representan una buena reducción en

comparación a sistemas de tratamiento similares demostrando una alta

eficacia en disminución de metales. Esta absorción se debe a que las raíces

crean microambientes de reducción y oxidación generando la biomasa

necesaria para el soporte del humedal, esto nos puede conducir a que se

necesitaría un tiempo de adaptación mayor de las plantas con este tipo de

efluentes para lograr mejores resultados.

Gráfico 16. Reducción de cobre


4.1.10. Análisis de Arsénico

En el análisis de reducción de arsénico (Véase, Gráfico 17), se muestra la

reducción de arsénico en los 5 muestreos realizados, con un promedio a la

entrada de 739.6mg/L y otro a la salida de 656.4mg/L. Se obtiene una media

de reducción de arsénico de 83.2mg/L en cinco días de tratamiento. Un valor

no muy alto a comparación de los valores de entrada ya que el arsénico es

un metal de muy difícil tratamiento en los efluentes lo que hace necesario

tratamientos preliminares.

1erMuestreo

2doMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 29,41 7,85 32,02 61,88

PROMEDIO 32,79 32,79 32,79 32,79

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

Po

rce

nta

je %



Gráfico 17. Reducción de arsénico (Concentración)


En la Tabla 11, se muestra la reducción de arsénico en los 5 muestreos


en el sistema.

Tabla 11. Porcentajes de reducción de arsénico

Arsénico REDUCCION

(%)

1er Muestreo 1.18

2do Muestreo 3.95

3er Muestreo 11.41

4to Muestreo 27.23

5to Muestreo 12.09

% Máximo 27.23

% Mínimo 1.18

Promedio 11.17


0

100

200

300

400

500

600

700

800

1erMuestr

eo

2doMuestr

eo

3erMuestr

eo

4toMuestr

eo

5toMuestr

eo

Promedio

Mediade

reducción

ENTRADA (mg/L) 762 760 745 786 645 739,6 83,20

SALIDA (mg/L) 753 730 660 572 567 656,40

762 760 745 786

645

739,6

83,20

753 730 660

572 567

656,40

Ars

én

ico

(m

g/L)

Valores de arsénico a la entrada y salida del sistema




el mínimo 1.18% con un promedio de reducción de 11.17% representado

con una línea roja.

Gráfico 18. Reducción de arsénico


4.2. Comparación con la norma TULSMA

4.2.1. Conductividad

No existen límites máximos permisibles en el TULSMA para conductividad.

4.2.2. Sólidos disueltos

No existen límites máximos permisibles en el TULSMA para sólidos

disueltos.

4.2.3. Sólidos suspendidos

En el Gráfico 19, se puede observar la disminución de los valores de sólidos

suspendidos a la entrada (azul) y salida (rojo), a comparación de la norma

1erMuestreo

2doMuestreo

3erMuestreo

4toMuestreo

5toMuestreo

REDUCCION (%) 1,18 3,95 11,41 27,23 6,98

PROMEDIO 10,15 10,15 10,15 10,15 10,15

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

Po

rce

nta

je %



TULSMA para sólidos suspendidos 100 mg/L (verde). Se puede evidenciar el

alto porcentaje de sólidos suspendidos retenidos en el sistema llegando

incluso a pasar muy cerca de los límites máximos permisibles de la

Normativa ecuatoriana TULSMA. Esta reducción se atribuye principalmente

al estrato poroso por el cual pasa el efluente al ser tratado.

Gráfico 19. Comparación de los valores de sólidos suspendidos con el

TULSMA


4.2.4. Sólidos totales

En el Gráfico 20 se puede observar la disminución de sólidos totales de

entrada y salida (azul y rojo), con el límite máximo permisible del TULSMA

(verde). También se puede evidenciar como los porcentajes de reducción

durante el estudio se mantienen con un similar comportamiento (tendencia),

llegando a permanecer las concentraciones en los diferentes efluentes

monitoreados en valores muy cercanos al límite máximo permisible

establecido en la legislación, e incluso en la última campaña el resultado

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 1 2 3 4 5 6

Valores de sólidos suspendidos

ENTRADA (mg/L) SALIDA (mg/L) TULSMA (mg/L)



obtenido en el laboratorio se encuentra por debajo de este mencionado limite

(LMP).

Gráfico 20. Comparación de los valores de sólidos totales con el

TULSMA


4.2.5. Sólidos sedimentables

En el Gráfico 21, se puede observar las variaciones de sólidos

sedimentables de entrada y salida (rojo y azul), y el límite máximo permisible

(verde) 1ml/L. Podemos evidenciar que aunque los datos no son válidos

para el estudio ya que sus valores son insignificantes para poderlos compara

de una manera efectiva, los valores se encuentran muy por debajo de la

normativa tanto a la entrada como a la salida del sistema.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 1 2 3 4 5 6

Valores de sólidos totales




Gráfico 21. Comparación de los valores de sólidos sedimentables con

el TULSMA


4.2.6. Potencial hidrogeno

En el Gráfico 22, se muestran los valores de entrada casi uniformes (azul),

del orden de 10 unidades reducidos muy eficazmente a valores neutros muy

cercanos a 7 unidades (rojo), a comparación con el valor máximo y mínimo

de pH en el TULSMA entre 5 y 9 (morado y verde), (Ministerio del Ambiente,

n.d.)., por lo que se comprueba una alta efectividad del sistema para mejorar

el pH de este tipo de efluentes.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6

Valores de sólidos sedimentables

ENTRADA (ml/L) SALIDA (ml/L) TULSMA (ml/L)



Gráfico 22. Comparación valores de pH con el TULSMA


4.2.7. Cianuro libre

En el Gráfico 23 se puede comparar los valores de entrada y salida del

sistema de tratamiento (azul y verde), con el límite máximo permisible del

TULAS 0.1 mg/L (verde). Se puede evidenciar una capacidad uniforme de

reducción de cianuro a lo largo de todo el estudio con cinco días de

tratamiento, que podría ser muy útil para llevarlo a cabo como un tratamiento

final y de bajo costo de este tipo de efluentes. Incluso se ha comprobado la

capacidad de resistencia de la especie Typha Latifolia, a aguas

considerablemente contaminadas.

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6

Valores de pH

ENTRADA (U) SALIDA (U) Min (TULSMA) MAX (TULSMA)



Gráfico 23. Comparación valores de cianuro libre con el TULSMA


4.2.8. Sulfuro

En el Gráfico 24, se puede observar los valores de entrada y salida del

sistema de tratamiento (azul y rojo), a comparación del límite máximo

permisible en el TULSMA 0.5 mg/L (verde). Se puede observar una buena

capacidad de reducción de sulfuro del sistema llegando a valores muy

cercanos al límite máximo permisible. Este tipo de tratamiento se podría

utilizar para concentraciones bajas de sulfuros con excelentes resultados

debido a la capacidad oxidante de las bacterias que se reproducen en este

medio.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Valores de cianuro libre




Gráfico 24. Comparación valores de sulfuro con el TULSMA


4.2.9. Cobre

En el Gráfico 25, se puede observar los valores de entrada y salida del

sistema de tratamiento (azul y rojo), a comparación del límite máximo

permisible en el TULSMA 0.5mg/L (verde). Podemos evidenciar un

comportamiento similar de reducción de este metal en todos los muestreos

con cinco días de tratamiento durante el estudio. Como ya se habló

anteriormente la capacidad de reducción de metales se debe a que las

raíces de las plantas se encargan de crear microambientes estimulando la

reproducción de baterías que se encargaran de oxidar y reducir metales

transformándolos en la biomasa que se utilizará para su desarrollo.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4 5 6

Valores de sulfuro




Gráfico 25. Comparación valores de cobre con el TULSMA


4.2.10. Arsénico

En el Gráfico 26, se observa la disminución de arsénico a la entrada y salida

del sistema de tratamiento (azul y verde), y el límite máximo permisible en el

TULSMA 1mg/L (verde). Notando al igual que el metal anteriormente

estudiado una reducción casi uniforme durante el estudio, aunque todavía

muy alejada de los límites máximos permisibles establecidos en el TULSMA,

este tipo de reducción muy baja se debe a que el arsénico necesita

tratamientos químicos para su sedimentación y consecuente reducción en

este tipo de efluentes por lo que hace necesario un tratamiento preliminar

físico-químico, aunque con los resultados conseguidos este sistema se

vuelve muy viable como tratamiento final para la reducción de este tipo de

metales.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 1 2 3 4 5 6

Valores de cobre




Gráfico 26. Comparación valores de arsénico con el TULSMA


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 1 2 3 4 5 6

Valores de arsénico




CAPITULO V

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

De carácter general

I. Este trabajo es una contribución a los estudios que se realizan sobre

la utilización de humedales artificiales o construidos en el tratamiento

de residuales y en donde se conjugan procesos de depuración o

saneamiento físicos, químicos y biológicos.

II. Las pruebas realizadas constituyen un aporte al conocimiento del

funcionamiento de estos sistemas de depuración en las condiciones

de clima semi húmedo (Ecuador-Azuay-Ponce Enríquez) en alturas

cercanas a los 650 m.s.n.m., utilizando residual proveniente de

actividades industriales humanas (industrias de minería de oro).

Respecto a la remoción de contaminantes

III. Los sistemas naturales de tratamiento son efectivos en la remoción de

sólidos. Para el sistema estudiado se obtienen porcentajes de

remoción de sólidos disueltos de 18.21%, sólidos suspendidos

62.48% y sólidos totales 32.89%. Valores que podrían estar

directamente relacionados la porosidad del estrato utilizado. Los

niveles de concentración logrados con el sistema de tratamiento no



cumplen con los límites máximos permisibles de vertimientos a

cuerpos de aguas presentados en la legislación (Ver Anexo 1), aun

así los porcentajes de remoción son buenos haciendo este sistema

ideal como tratamiento secundario de este tipo de efluentes

industriales, existiendo la necesidad de llevar acabo tratamientos

químicos preliminares.

IV. El porcentaje medio de reducción de conductividad es 18.91 %,

resultado que se puede deber a los bajos porcentajes de disminución

de metales en este tipo de sistema.

V. Los mejores resultados de este sistema de tratamiento fueron la

neutralización de pH, llegando en todos los muestreos a valores de

pH muy cercanos a 7. Funcionando este como un sistema tampón

muy efectivo en la neutralización de pH.

VI. En la remoción del cianuro libre, el valor promedio obtenido en el

humedal se situó en 29.17%. Valor que se relaciona no solo con la

porosidad del estrato sino también con la excelente capacidad de

absorción y adaptación de las plantas usadas.

VII. En la remoción de sulfuro, el valor promedio obtenido en el humedal

se situó en 37.47%, disminución atribuida a la capacidad oxidante de

las bacterias que se forman en el estrato utilizado.

VIII. Los valores de reducción de metales han sido los más bajos en

nuestro sistema de tratamiento lográndose porcentajes de reducción

media de: cobre de 32.79% y arsénico de 11.17%. Estos metales son

reducidos ya que las raíces de las plantas forman microambientes

estimulando la producción bacteriana para oxidar y reducir metales

transformándolos en biomasa para su desarrollo. Hay que tener en

cuenta que para la disminución de contaminantes de este tipo de

efluentes es indispensable un tratamientos químicos primarios y

secundarios incluso podrían ser especializados para cada metal para



luego pasar a un tratamiento final terciario con este tipo de sistemas

para alcanzar los valores máximos permitidos en el TULSMA (Ver,

Anexo 1).

Sobre el funcionamiento y diseño

IX. Las fluctuaciones en las concentraciones de los afluentes en los

humedales, no influyen en la remoción de contaminantes por

encontrarse el sistema o reactor trabajando en régimen estacionario y

presentar una población microbiana suficientemente adaptada al

medio y a las características del residual a tratar.

X. Se realizó la construcción y adecuación del sistema de construcción,

así como la recolección y siembra de la especie typha latifolia, con

una buena adaptabilidad de la especie a las condiciones climáticas

del lugar.

XI. El funcionamiento del sistema ha dado resultados satisfactorios en

cuanto a la remoción de contaminantes de aguas residuales

provenientes de la industria de la minería sin embargo utilizándolo

como un tratamiento secundario o terciario a tratamientos físico-

químicos preliminares.



5.2. Recomendaciones

I. Realizar estudios que involucren la posibilidad de utilizar variedades

de plantas dentro del mismo sistema.

II. Estudiar la posible utilización de las plantas para diferentes

propósitos, después de haber realizado la cosecha.

III. En caso de realizar trasplante de la especie empleada en el estudio

(typha latifolia), utilizar plantas de una altura entre de 50 y 100cm, o

que no hayan alcanzado su altura máxima para que sea más rápida

su adaptación, así también usar un tiempo prudente de adaptación a

este tipo de afluentes al sistema, para que las raíces se encarguen de

estimular el medio microbiano para su posterior captura de

contaminantes del agua.

IV. Mediante un tratamiento natural se puede lograr una reducción

significativa de contaminantes pudiendo llegar a ser muy efectiva,

pero al ser altos los niveles de contaminantes presentes, se

recomienda un tratamiento preliminar para sedimentar metales que

son muy difíciles de depurar en un sistema de las características del

nuestro.

V. Se recomienda un análisis de tejidos celulares de la planta completa,

para llevar a cabo una investigación de las cantidades exactas de bio-

acumulación de contaminantes en la planta en cada una de sus

partes.

VI. Se recomienda un estudio en un tiempo más prolongado para

determinar aspectos tales como: tiempo antes de la poda, tiempo de

saturación de contaminantes en la planta y tiempo de saturación del

estrato utilizado.



BIBLIOGRAFÍA

Agua potable: El planeta en crisis. (n.d.). Retrieved April 7, 2014, from

http://www.ecoportal.net/Temas_Especiales/Agua/Agua_potable_El_p

laneta_en_crisis

Álvarez García, R. (2005, March 4). Aplicación de sistemas pasivos para el

tratamiento de soluciones residuales de procesos de cianuración en

minería de oro. TDR (Tesis Doctorales en Red). info:eu-

repo/semantics/doctoralThesis. Retrieved October 22, 2013, from

http://www.tdx.cat/handle/10803/11120

Alvarez, R., Ordóñez, A., Loredo, J., & Younger, P. L. (2013). Wetland-based

passive treatment systems for gold ore processing effluents containing

residual cyanide, metals and nitrogen species. Environmental

Science. Processes & Impacts, 15(11), 2115–2124.

doi:10.1039/c3em00410d

APHA, AWWA, & WPCF. (1992). Métodos Normalizados para el Analisis de

Aguas Potables y Residuales (Díaz de Santos., Vol. 17). Madrid,

España: Diaz de Santos S.A.

Appleton, J. D., Williams, T. M., Orbea, H., & Carrasco, M. (2001). Fluvial

Contamination Associated with Artisanal Gold Mining in the Ponce

Enríquez, Portovelo-Zaruma and Nambija Areas, Ecuador. Water, Air,

and Soil Pollution, 131(1-4), 19–39. doi:10.1023/A:1011965430757

Boon, A G. (1985). Report of a Visit by Members and Staff of WRc to

Germany to Investigate the Root Zone Method for Treatment of

Wastewater. UK: Water Research Center.

Breen, P F. (1990). A mass balance methods for assessing the potential of

artificial wetlands for wastewater treatment. WaterRes.

Brix, H. (1994). Functions of macrophytes in constructed Wetlands (pp. 71–

78).



Brix, H, & Schierup, H. (n.d.). The use aquatic macrophytes in water pollution

control. Ambio.

Cooper, P. F., & Boom, A. G. (1987). The Use of Phragmites for Wastewater

Treatment by the Root Zone Method: The UK Approach. In Aquatic

plants for Water Treatment and Resource Recovery (K. R. Reddy and

W. H. Smith.). Orlando, Florida: Magnolia Pub.

Crites, B L., Weaver, R, & Webb, J W. (1994). Influence of microbial

inoculants on the bioremediation of crude oil in saltmarsh mesocosms.

Presented at the In: Proceedings third Symposium on

Biogeochemistry of Wetlands, Orlando, Florida, USA.

De Jong, J. (1976). The Purification of Wastewater with the Aid of Rush or

Reed Ponds In: Biological Control of Water Pollution (Tourbier and R

W Pierson., pp. 133–140). University of Pennsylvania Press.

E.C./E.W.P.C.A. (1990). Emergent Hydrophyte Treatment Systems Contact

Group, European Design and Operations Guidelines for Reed Bed

Treatment Systems. Presented at the International Conference “Use

of Constructed Wetlands in Water Polution Control,” Cambridge, UK.

Frers, C. (2008). El uso de plantas acuáticas para el tratamiento de aguas

residuales, 11, 301–205.

G. F. LIPTROT MA. (1974). Modern Inorganic Chemistry (Segunda edicion.).

Manchester: Head of the Chemistry Department.

García, J. (2003). Estudio de un Sistema de Tratamiento de Aguas

Residuales (Tesis de diploma para Ingeniero Químico). Facultad de

Ingeniería Química. Instituto Superior Politécnico José Antonio

Echeverría (CUJAE). Gonzáles Díaz O. (Tutor), La Habana, Cuba.

Gema Cabrera Revuelta. (2005, May). ESTUDIO DE PROCESOS PARA LA

SOLUBILIZACION Y PRECIPITACIÓN DE IONES METÁLICOS

COMTAMINANTES MEDIANTE BACTERIAS AZUFRE-OXIDANTES

Y SULFATO-REDUCTORAS (Tesis Doctoral). Universidad de Cadiz,

Puerto Real. Retrieved from

http://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/14723/31482880.pdf

?sequence=1



Gessner, Robert H., Richard P., Timothy P., Kadlec, & Reaves. (2005).

Wetland remediation of cyanide and hydrocarbons. Ecological

Engineering, 25(4), 457–469. doi:10.1016/j.ecoleng.2005.07.015

HACH COMPANY. (2000). Manual de Analisis de Agua. DirectIndustry.

Retrieved June 17, 2014, from http://pdfdirectindustryes/pdf/hach-

lange/manual-analisis-agua/5842-38289html

Hedin, R S, & Nairn R W. (1993). Contaminant removal capabilities of

Wetlands constructed to treat coal mine drainage (pp. 187–195).

Presented at the G A Moshiri (Editor) Constructed Wetlands for water

quality Improvement, Boca Raton, Florida, USA: Lewis Publishers.

Kadlec, R H. (1994). Overview: Surface flow constructed Wetlands (pp. 1–

12.). Presented at the Proceedings 4th International Conference on

Wetlands Systems for Water Pollution Control, Guangzhou, China:

IAWQ.

Kadlec, R. H, & Knignt, R. L. (1996). Treatment Wetlands. Lewis Publishers.

Lane, P A. (1995). Managing pollution impacts on surface waters. Presented

at the Sustainable Development Planning for Urban Sanitation With

Special Reference to the Almendares River, Havana, Cuba.

Mariuxi Del Cisne Jaramillo Jumbo, & Edison Dario Flores Campoverde.

(2012). Fitorremediacion mediante el uso de dos especies vegetales

Lemma Minor (Lenteja de agua), Eichorinia crassipies (jacinto de

agua) en aguas residuales producto de la actividad minera. (Tesis

previa a la obención del título de Ingeniero Ambiental). Universidad

Politécnica Salesiana Sede Cuenca, Cuenca.

Martin, M I. (1989). Depuración de aguas con plantas emergentes. Ciudad

Universitaria 28040 Madrid.

Metcalf and Eddy, Inc. (1988). Wastewater Engineering Treatment,

Disponsal, Reuse.

Ministerio del Ambiente. (n.d.). TULSMA: Libro VI Anexo I. Ecuador.

Mitchell, D. S. (1978). The potential for wastewater treatment by aquatic

plants in Australia. Water, Australia, 5(3), 15–17.

Moorheard, K K, & Reddy K R. (n.d.). Oxygen Transport Through Selected

Aquatic Macrophytes: J Environ Qual 17: 138.



Ramírez, A. V. (2010). Toxicidad del cianuro: Investigación bibliográfica de

sus efectos en animales y en el hombre. Anales de La Facultad de

Medicina, 71(1), 54–61.

Reed, S C, Middlebrooks, E J, Crites, R W, & Sherwood, C. (1988). Natural

Systems for Waste Management and Treatment. New York: McGraw

Hill, Inc.

Rodríguez, C. (1997). Tesis de Doctorado: Uso de las plantas acuáticas en

la depuración de las aguas residuales domésticas.

Seidel, K. (1976). Macrophytes and water purification (pp. 109–121).

Presented at the J Tourbier and R W Pierson (Ed) Biological Control

of Water Pollution University of Pennsylvania, USA.

Steiner, G R. (1993). Construction and Operation Guidelines for small

Constructed Wetlands Wastewater Treatment systems.

Tchobanoglous, G. (1987). Aquatic Plants Systems for Wastewater

Treatment: Engineering Consideration. Presented at the Aquatic

Plants for Water Treatment and Resource Recovery, Orlando, Florida:

Magnolia Pub.

Typha latifolia, Espadaña. (n.d.). Naturaleza y turismo. Retrieved May 18,

2014, from http://www.asturnatura.com/especie/typha-latifolia.html

USEPA. (1988). Subsurface flow constructed Wetlands for wastewater

treatment: a technology assessment office of water. USEPA 832-

R_93-008.



ANEXOS

Anexo 1. Límites máximos permisibles (TULSMA)

Tabla de límites máximos permisibles en la legislación del TULSMA, para

descargas a cuerpos de agua dulce (Ministerio del Ambiente, n.d.).

Toda descarga a un cuerpo de agua dulce, deberá cumplir con los valores

establecidos a continuación (ver tabla 12).

TABLA 12. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce


como Unidad

Límite máximo

permisible

Aceites y Grasas. Sustancias solubles en

hexano mg/l

0,3

Alkil mercurio mg/l NO

DETECTABLE Aldehídos mg/l 2,0

Aluminio Al mg/l 5,0

Arsénico total As mg/l 0,1

Bario Ba mg/l 2,0

Boro total B mg/l 2,0

Cadmio Cd mg/l 0,02

Cianuro total CN- mg/l 0,1

Cloro Activo Cl mg/l 0,5

Cloroformo Extracto carbón

cloroformo

mg/l 0,1




como Unidad

Límite máximo

permisible

ECC

Cloruros Cl- mg/l

1 000

Cobre Cu mg/l 1,0

Cobalto Co mg/l 0,5

Coliformes Fecales

Nmp/100 ml Remoción > al

99,9 %

Color real Color real unidade

s de color

Inapreciable en dilución:

1/20

Compuestos fenólicos

Fenol mg/l 0,2

Cromo hexavalente

Cr+6 mg/l 0,5

Demanda Bioquímica de Oxígeno (5 días)

D.B.O5. mg/l 100

Demanda Química de Oxígeno

D.Q.O. mg/l 250

Dicloroetileno Dicloroetileno mg/l 1,0

Estaño Sn mg/l 5,0

Fluoruros F mg/l 5,0

Fósforo Total P mg/l 10

Hierro total Fe mg/l 10,0

Hidrocarburos Totales de Petróleo

TPH mg/l 20,0

Manganeso total Mn mg/l 2,0

Materia flotante Visibles

Ausencia

Mercurio total Hg mg/l 0,005




como Unidad

Límite máximo

permisible

Níquel Ni mg/l 2,0

Nitratos + Nitritos Expresado

como Nitrógeno (N)

mg/l 10,0

Nitrógeno Total

Kjedahl N mg/l 15

Organoclorados

totales

Concentración

de

organoclorado

s totales

mg/l 0,05

Organofosforado

s totales

Concentración

de

organofosfora

dos totales.

mg/l 0,1

Plata Ag mg/l 0,1

Plomo Pb mg/l 0,2

Potencial de

hidrógeno pH 5-9

Selenio Se mg/l 0,1

Sólidos

Sedimentables ml/l 1,0

Sólidos

Suspendidos

Totales

mg/l

100

Sólidos totales mg/l 1 600




como Unidad

Límite máximo

permisible

Sulfatos SO4= mg/l 1000

Sulfitos SO3 mg/l 2,0

Sulfuros S mg/l 0,5

Temperatura oC < 35

Tensoactivos

Sustancias

activas al azul

de metileno

mg/l 0,5

Tetracloruro de

carbono

Tetracloruro

de carbono mg/l 1,0

Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0

Vanadio mg/l 5,0

Zinc Zn mg/l 5,0

* La apreciación del color se estima sobre 10 cm de muestra diluida.



Anexo 2. Registro fotográfico

Foto 5. Ingreso del agua al sistema mediante manguera en forma de

flauta


Foto 6. Etiquetado de muestras




Foto 7. Recolección de muestras a la entrada


Foto 8. Recolección de muestras a la salida




Foto 9. Vista frontal del sistema de tratamiento


Foto 10. Manguera para transporte de agua de la bomba al humedal




Foto 11. Tanque de almacenamiento de afluentes para tratamiento




Anexo 3. Resultados de análisis de laboratorio

Foto 12. Resultados de los análisis: entrada primer muestreo, entrada

segundo muestreo



Fuente: Laboratorio de Aguas de la Facultad de Ciencias Químicas

Foto 13. Resultados de los análisis: salida primer muestreo




Foto 14.Resultados de los análisis: salida segundo muestreo, entrada

tercer muestreo




Foto 15. Resultados de los análisis: salida tercer muestreo, entrada

cuarto muestreo




Foto 16. Resultados de los análisis: entrada cuarto muestreo, entrada

quinto muestreo




Foto 17. Resultados de los análisis: salida segundo muestreo


universidad de cuenca facultad de ciencias...

Documents